ОБУЧАЮЩИЙ РАЗВЛЕКАТЕЛЬНЫЙ АТТРАКЦИОН Российский патент 2005 года по МПК A63G31/00 G09B23/18 

Изобретение относится к развлекательной аттракционной технике и может быть использовано в процессе обучения физике для демонстрации превращения химической энергии в электрическую энергию.

Известна обучающая игра, предназначенная для развлечений и обеспечивающая наглядность результатов действия двухкоординатного распределения вероятностей (см. Пат. РФ №2108835, кл. А 63 F 9/02, G 09 В 23/00, опубл. 20.04.98 г.).

Известен "Обучающий развлекательный аттракцион" с планетарием (см. Пат.РФ №2183490, кл. А 63 G 31/00, опубл.20.06.2002 г.), предназначенный для развлечений и размещенный в специальном здании «космической архитектуры», содержащий вращающуюся оранжерею, центральный бар, расположенный под звездным небом, высвечиваемым на полусферическом непрозрачном потолке, и оборудованный столиками со средствами селекторной связи с устроителями аттракциона для принятия участия в конкурсе, ресторан и зону для танцев.

Известен аналог, близкий к предлагаемому изобретению по частичному назначению. Это - «Учебный прибор для демонстрации превращения одного вида энергии в другой», содержащий основание, кронштейн с элементом преобразования энергии и два проводника из разнородных металлов, одни концы которых подключены к индикатору, при этом он имеет элемент преобразования энергии, выполненный в виде диска с фетровым покрытием, установленный на кронштейне с возможностью вращения посредством привода, а свободные концы проводников из разнородных металлов спаяны и размещены на фетровой поверхности диска (см. А.с. СССР №1014004, кл. G 09 В 23/06, опубл. 23.04.83 г.).

Недостатком известного прибора является то, что с его помощью можно демонстрировать превращение механической энергии в тепловую энергию и тепловой в электрическую и технически невозможно наглядно, занимательно и развлекательно продемонстрировать превращение химической энергии в электрическую.

Известно «Развлекательное устройство», близкое к заявляемому также по частичному назначению (см. Пат. США №4543067, Кл. G 09 В 23/06, опубл.24.09.1985 г.), выполненное в виде балансирующей (уравновешенной) конструкции: легкая продолговатая труба уравновешена противовесом, расположенным рядом с опорной точкой, которая сформирована путем опоры на штифт, расположенный на горизонтальной поверхности. Движение одной руки вблизи точки конструкции, близкой к ее концу и наиболее отдаленной от штифта, заставляет конструкцию вращаться вокруг оси штифта.

Известен целый ряд учебных приборов для демонстрации различных законов физики, например «Устройство для демонстрации магнитного поля» (см. Свид. на полезную модель №22258, кл. G 09 В 23/18, опубл.10.03.2002 г.), «Учебный прибор для демонстрации превращения колебательного движения во вращательное (см. Пат. РФ №2127452, кл. G 09 В 23/06, опубл.10.03.99г., Пат. РФ №2029991, кл. G 09 В 23/06, опубл.27.02.95 г.), и совершенно отсутствует в опубликованных источниках информация об учебных приборах, наглядно, занимательно и развлекательно демонстрирующих превращение химической энергии в электрическую энергию.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является наглядная, занимательная и развлекательная демонстрация действия законов Ома, Ампера, Фарадея, возможность визуализации токов кожно-гальванического происхождения.

Указанный технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение демонстрационных возможностей за счет обеспечения одновременно наглядной, занимательной и развлекательной демонстрации законов физики достигается тем, что в обучающем развлекательном аттракционе, содержащем подключенные к средству визуальной индикации два разнородных металла, выполненных в форме игровых элементов, обеспечивающих генерацию электрического тока в цепи аттракциона при замыкании ее контура, по меньшей мере, одним человеком, имеющим возможность взаимодействия с игровыми элементами открытыми участками тела, при этом игровые элементы выполнены из металлов, отстоящих друг от друга в электрохимическом ряду напряжений не менее чем на 0,5 В.

В описываемом обучающем развлекательном аттракционе разнородные металлы выполнены в форме игровых элементов и подсоединены к средству визуальной индикации. При замыкании контура цепи аттракциона одним человеком, имеющим возможность взаимодействия с игровыми элементами открытыми участками тела, например руками, в цепи появляется электрический ток, наличие и величина которого визуализируется с помощью средства индикации. Игровые элементы выполняют из металлов, отстоящих друг от друга в электрохимическом ряду напряжений не менее чем на 0,5 В.

В случае включения в цепь аттракциона группы людей, имеющих возможность взаимодействия с игровыми элементами определенной формы открытыми участками тела, например руками, замыкание контура цепи аттракциона происходит следующим образом: первый участник аттракциона, взяв, например, в ладонь один игровой элемент, второй рукой или любым другим открытым участком своего тела (плечом, ногой, носом, губами) касается, например, руки или любого другого открытого участка тела (плеча, ноги, носа, губ) второго участника, который, в свою очередь, например, рукой, или любым другим открытым участком тела (ногой, плечом, носом или губами) касается, например, руки, или упомянутых выше открытых участков тела третьего человека, который, например, в одной из свободных ладоней рук зажимает второй игровой элемент. В цепи аттракциона возникает электрический ток, который генерируется игровыми элементами, функцию которых выполняют разнородные металлы. При взаимодействии с влажной средой кожи человека на этих металлах протекают потенциалопределяющие реакции, которые способствуют возникновению в цепи ЭДС и генерации тока, наличие и величина которого фиксируется средством индикации, например микроамперметром.

В цепи аттракциона возникает кожно-гальванический ток, что наглядно, занимательно и развлекательно являет собой превращение химической энергии в электрическую энергию. При этом впервые в превращении энергии участвует человек или группа людей, выполняющий(их) функцию проводника второго рода, замыкающего(их) контур цепи аттракциона, и функцию среды, обеспечивающей протекание потенциалопределяющих реакций.

Игровые элементы выполняются из металлов, отстоящих друг от друга в электрохимическом ряду напряжений не менее чем на 0,5 В. Например, игровые элементы могут быть выполнены соответственно из цинка и меди, или из цинка и серебра, или из других металлов, отвечающих вышеупомянутому условию.

Предложенный обучающий развлекательный аттракцион отличается от известного аналога (Пат. США №4543067, кл. G 09 В 23/06, опубл.24.09.1985 г.) тем, что содержит подключенные к средству визуальной индикации два разнородных металла, металлы выполнены в форме игровых элементов, обеспечивающих генерацию электрического тока в цепи аттракциона при замыкании ее контура, по меньшей мере, одним человеком, имеющим возможность взаимодействия с игровыми элементами открытыми участками тела, при этом игровые элементы выполнены из металлов, отстоящих друг от друга в электрохимическом ряду напряжений не менее чем на 0,5 В.

Разнородные металлы для реализации возможности демонстрации превращения химической энергии в электрическую энергию выполнены в форме игровых элементов, с которыми человек или группа людей имеют возможность взаимодействовать, то есть брать их руками или касаться их любыми открытыми участками тела.

Для замыкания контура цепи в обучающий развлекательный аттракцион введен новый конструктивный элемент - проводник второго рода - человек или группа людей.

В аттракционе может участвовать как один человек, что менее наглядно и занимательно, так и два и более человек, что вносит развлекательный момент в учебную демонстрацию превращения химической энергии в электрическую и повышает наглядность действия закона Ома за счет работы конструктивного признака - проводника второго рода.

Для игровых элементов выбирают металлы, отстоящие друг от друга в электрохимическом ряду напряжений не менее чем на 0,5 В, что обеспечивает величину тока, необходимую для наглядной визуализации его на шкале микроамперметра и достаточную для занимательности и развлекательности аттракциона, где играющий или группа играющих видят, удивляясь и радуясь, результат своего участия в аттракционе.

Величина ЭДС разомкнутой цепи менее 0,5 В усложняет визуализацию тока в образуемой из людей цепи ввиду ее большого сопротивления.

Выполнение металлов в форме игровых элементов повышает демонстрационные возможности обучающего развлекательного аттракциона, а в совокупности с остальными отличительными признаками позволяет достигнуть результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей известного устройства, и решить задачу изобретения - возможность визуализации токов кожно-гальванического происхождения на шкале средства визуальной индикации и возможность демонстрации действия законов Ома, Ампера, Фарадея.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена общая схема предлагаемого обучающего развлекательного аттракциона; на фиг.2, 2а, фиг.3 и фиг.4, 4а - реальные обучающие развлекательные аттракционы.

Аттракцион (см. фиг.1) содержит игровые элементы 1 и 2 определенной формы, функцию которых выполняют разнородные металлы серебро (1) и цинк (2). Игровые элементы 1 и 2 подключены к средству визуальной индикации 3, например микроамперметру. С противоположной стороны для замыкания контура цепи в нее включены три человека 4, 5, 6, которые имеют возможность взаимодействовать с игровыми элементами 1 и 2 и между собой открытыми участками тела, например руками. В цепи аттракциона возникает кожно-гальванический ток, что наглядно, занимательно и развлекательно являет собой превращение химической энергии в электрическую энергию. Наличие и величина тока фиксируется микроамперметром 3. Величина тока зависит от силы рукопожатия участников игры, от влажности кожи, от их эмоционального настроения, от сопротивления, которое, в свою очередь, зависит от возраста человека и его физического состояния. Увеличение силы рукопожатия уменьшает сопротивление цепи и увеличивает силу тока в соответствии с законом Ома. Увеличение количества человек в цепи аттракциона увеличивает сопротивление цепи и соответственно уменьшает силу тока.

При проведении игры используют заданные игровые сюжеты (см. фиг.2а, фиг.3, фиг.4а).

В аттракционе, представленном на фиг.2, участвуют несколько человек, например двое. Один из участников аттракциона (см. фиг.2а) (девушка) 4 левой рукой держится за одну руку муляжа куклы - игровой элемент 1, выполненный из серебра, в форме шарика. Другой участник (юноша) 5 держится пальцами правой руки за другую руку муляжа куклы - игровой элемент 2, выполненный из цинка, также в форме шарика. Участники совершают рукопожатие свободными руками, замыкая контур цепи, в которую входит микроамперметр 3. В цепи аттракциона возникает кожно-гальванический ток, наличие и величина которого фиксируется микроамперметром.

В аттракционе (см. фиг.3) участвуют молодожены (девушка) 4 и (юноша) 5. Они подходят к игровым элементам 1 и 2, выполненным, например, в форме колонн из серебра (1) и из цинка (2), касаются рукой каждый своей колонны и целуются, замыкая контур цепи, в которую входит средство визуальной индикации, например микроамперметр 3. Результат свадебного поцелуя - появление кожно-гальванического тока - фиксируется на шкале микроамперметра.

В аттракционе, представленном на фиг.4, участвуют несколько человек, например двое. Один из участников аттракциона (см. фиг.4а) (девушка) 4 берет в одну руку игровой элемент 1, выполненный в форме ладони муляжа куклы, из серебра. Другой участник (юноша) 5 держится одной рукой за другой игровой элемент 2, выполненный также в форме ладони муляжа куклы, из цинка. Игровые элементы 1 и 2 подключены к средству визуальной индикации 3, выполненному в виде светового электронного табло. Во время рукопожатия в результате замыкания контура цепи участниками аттракциона появляется ток, наличие и величина которого наглядно, занимательно и развлекательно фиксируется световым электронным табло.

Обучающий развлекательный аттракцион при практическом его использовании связывает работу законов физики с ситуациями, с которыми человек встречается в повседневной жизни каждый день: рукопожатие и поцелуй.

Обучающий развлекательный аттракцион может быть использован как демонстрационный прибор в учебном процессе школ, колледжей, институтов, а также и как развлекательный аттракцион, который можно размещать в парках, на площадях, улицах, в закрытых помещениях, павильонах. В аттракционе могут участвовать один, два или несколько человек.

Аттракционы (см. фиг.1,2,3,4) обладают автономностью, могут переноситься, имеют для этого соответствующие габариты и могут использоваться в учебном процессе для наглядной, занимательной, развлекательной демонстрации превращения химической энергии в электрическую энергию.

Освоение предлагаемых аттракционов повысит их развлекательную эффективность.

Обучающий развлекательный аттракцион предназначен для использования в процессе обучения физике, химии, биологии и позволяет обеспечить демонстрацию действия токов кожно-гальванического происхождения. Два разнородных металла выполнены в форме игровых элементов и подключены к средству визуальной индикации тока. Игровые элементы обеспечивают генерацию электрического тока в цепи аттракциона при замыкании ее контура по меньшей мере одним человеком, имеющим возможность взаимодействия с ними открытыми участками тела. Игровые элементы выполнены из металлов, отстоящих друг от друга в электрохимическом ряду напряжений не менее чем на 0,5 В. 6 ил.

Обучающий развлекательный аттракцион, содержащий подключенные к средству визуальной индикации два разнородных металла, выполненных в форме игровых элементов, обеспечивающих генерацию электрического тока в цепи аттракциона при замыкании ее контура по меньшей мере одним человеком, имеющим возможность взаимодействия с игровыми элементами открытыми участками тела, при этом игровые элементы выполнены из металлов, отстоящих друг от друга в электрохимическом ряду напряжений не менее чем на 0,5 В.