Устройство для изучения механических взаимодействий физических тел: эквивалента косых упругих ударов Российский патент 2018 года по МПК G09B23/10 

Изобретение относится к области экспериментальной механики и является устройством (прибором) для изучения механических взаимодействий физических тел.

Практический интерес представляет изучение косых упругих ударов. В классической механике это явление считается достаточно изученным. Отсутствие устройств, в которых применяются косые упругие удары, также не способствует привлечению внимания исследователей. Не вызывает сомнения тот факт, что любые удары рано или поздно сопряжены с деструкцией взаимодействующих тел.

Возникает вопрос - можно ли косой упругий удар заменить движением тела по плавному переходу (окружности), т.е. может ли движение тела по окружности быть эквивалентом косого упругого удара и при каких условиях? Для решения вопроса предлагается устройство, позволяющее изучать механические взаимодействия физических тел, а именно косых упругих ударных взаимодействий и их эквивалента - движения тела по плавному переходу (окружности). Из уровня техники не известны устройства, с помощью которых можно получить ответ на поставленный вопрос. Поэтому в качестве технического результата, обеспечиваемого заявленным техническим решением, может рассматриваться реализация назначения, а именно, реализация устройства для изучения механических взаимодействий физических тел.

На чертеже (фиг. 1) изображена принципиальная схема предлагаемого устройства (прибора).

Краткое описание чертежа.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство (прибор), состоящее из тележки (1), массу которой можно изменять путем размещения на платформе тележки дополнительных грузов (2), оборудованной в торцовой части жестким экраном (3) - плавным переходом в виде четверти цилиндра со сторонами, переходящими в вертикально и горизонтально расположенные направляющие плоскости (4), по которым может перемещаться «ударяющее» тело (5),а перемещение тележки при движении «ударяющего» тела по плавному переходу фиксируется по шкале регистрирующего устройства (6), при этом придание «ударяющему» телу разгонного импульса происходит при его движении по вертикально расположенному направляющему каналу (7) или с помощью любого другого устройства, обеспечивающего необходимый эффект. При необходимости экран и направляющие плоскости могут располагаться на тележке вертикально.

Краткое описание работы устройства

При движении «ударяющего» тела по плавному переходу (окружности) происходит его взаимодействие с «ударяемым» телом - тележкой, перемещение которой фиксируется по шкале регистрирующего устройства.

Пример использования предлагаемого изобретения

Устройство (прибор) использовался для изучения влияния отношения масс взаимодействующих тел на обмен импульсами между ними при движении «ударяющего» тела по окружности. Показано, что в условиях проведенного эксперимента, в случае если масса «ударяемого» тела превышает массу «ударяющего» тела, движущегося по плавному переходу (окружности), не менее чем в 50 раз, импульс «ударяемого» тела изменяется весьма незначительно.

Предложено устройство (прибор) для изучения механических взаимодействий физических тел. Прибор состоит из тележки, оборудованной жестким экраном - плавным переходом - в виде четверти цилиндра, стенки которого переходят в вертикально и горизонтально расположенные направляющие плоскости. С помощью прибора получен ответ на вопрос, может ли движение тела по окружности быть эквивалентом косого упругого удара и при каком условии. Показано, что в условиях проведенного эксперимента импульс тела, движущегося по окружности - плавному переходу, остается практически неизменным (изменяется весьма незначительно), в случае если масса «ударяемого» тела превышает массу «ударяющего» тела не менее чем в 50 раз. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для изучения механических взаимодействий физических тел, состоящее из тележки, массу которой можно изменять путем размещения на платформе тележки дополнительных грузов, оборудованной в торцовой части жестким экраном - плавным переходом - в виде четверти цилиндра со сторонами, переходящими в вертикально и горизонтально расположенные направляющие плоскости, по которым может перемещаться «ударяющее» тело, а перемещение тележки при движении «ударяющего» тела по плавному переходу фиксируется по шкале регистрирующего устройства, при этом придание «ударяющему» телу разгонного импульса происходит при его движении по вертикально расположенному каналу.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для придания «ударяющему» телу разгонного импульса может использоваться любое обеспечивающее необходимый эффект устройство.