Устройство для изучения частично упругих ударных взаимодействий в системе из двух физических тел Российский патент 2021 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к области механики и является устройством (прибором) для изучения частично упругих ударных взаимодействий в системе из двух физических тел.

Известно, что во всех существующих двигательных устройствах (двигателях) полезный эффект - перемещение в пространстве - создается в результате образования дисбаланса импульсов, которыми обладают база и рабочее тело после их взаимодействия.

Дисбаланс импульсов - термин предложенный мной для обозначения принципа, на котором основывается работа всех существующих двигательных устройств (двигателей). В изученной литературе этот вопрос не обсуждался.

Изучение механизма образования дисбаланса импульсов в известных двигательных устройствах (двигателях), в которых взаимодействуют два физических тела, и в двигательном устройстве (двигателе), где взаимодействуют три физических тела, важно для повышения эффективности работы этих устройств (двигателей). На практике и в эксперименте изучение этого феномена всегда представляло определенные трудности.

Мной предложено устройство для изучения дисбаланса импульсов в системе из трех физических тел (патент №2722483). Предлагаемое устройство позволяет изучать феномен дисбаланса импульсов, возникающий при частично упругих ударных взаимодействиях в системе из двух физических тел.

Устройство состоит из тележки и стального шара, получающего разгонный импульс при перемещении по вертикально закрепленной на тележке трубе, в целом при перемещении шара импульс тележки изменяется дважды: при перемещении шара по плавному переходу, когда направление перемещения шара изменяется на 90°, и при соударении шара с экраном, закрепленным на тележке вертикально и поперек тележки, а результат обмена импульсами тележки и шара оценивают с помощью измерительной шкалы.

Соотношение масс тележки и шара, величина разгонного импульса шара, коэффициент восстановления материала экрана, величина радиуса плавного перехода могут изменяться.

В изученной патентной и научной литературе предлагаемое устройство не описано.

Принципиальная схема предлагаемого устройства иллюстрируется чертежом (Фиг. 1).

Краткое описание чертежа

Устройство для изучение частично упругих ударных взаимодействий в системе из двух физических тел состоит из расположенной на горизонтальной поверхности (1) тележки (2), стального шара (3), закрепленной на тележке трубы (4), служащей для получения шаром разгонного импульса, плавного перехода (5), экрана (6) и измерительной шкалы (7).

Краткое описание работы устройства

Шар получает разгонный импульс при перемещении по трубе. Ось симметрии системы определяется вектором разгонного импульса шара. Обмен импульсами тележки и шара происходит дважды: при перемещении шара по плавному переходу и при соударении шара с экраном. Перемещения тележки регистрируют с помощью измерительной шкалы.

Пример применения предлагаемого устройства

В эксперименте использовалось устройство, имевшее следующие параметры: масса тележки 3,7 кг, масса шара 0,125 кг, длина трубы 0,25 м. В условиях эксперимента в случае отсутствия экрана и свободном скатывании шара с тележки обмен импульсами шара и тележки происходил при перемещении шара по плавному переходу и приводил к смещению тележки на 0,004 м в направлении, противоположном движению шара. В случае перемещения шара по плавному переходу с последующим соударением его с экраном тележка смещалась на 0,008 м в направлении движения шара до соударения.

Полученные результаты поясняют механизм образования дисбаланса импульсов при частично упругих ударных взаимодействиях в системе из трех тел.

Изобретение относится к области механики и может быть использовано для изучения частично упругих ударных взаимодействий в системе из двух физических тел. Устройство состоит из опирающейся на горизонтальную поверхность тележки и стального шара, получающего разгонный импульс при движении по вертикально расположенной закрепленной на тележке трубе. При этом при перемещении шара импульс тележки изменяется дважды: при движении шара по плавному переходу, когда направление движения шара изменяется на 90°, и при соударении шара с экраном, закрепленным на тележке вертикально и поперек тележки. Результат обмена импульсами тележки и шара оценивают с помощью измерительной шкалы. Технический результат заключается в возможности изучения влияния различных факторов на взаимодействие физических тел, поясняя механизм образования дисбаланса импульсов в системе из трех тел. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для изучения частично упругих ударных взаимодействий в системе из двух физических тел, состоящее из опирающейся на горизонтальную поверхность тележки и стального шара, получающего разгонный импульс при перемещении по вертикально расположенной трубе, закрепленной на тележке, далее, при перемещении шара импульс тележки изменяется дважды: при движении шара по плавному переходу, когда направление движения шара изменяется на 90°, и при соударении шара с экраном, закрепленным на тележке вертикально и поперек тележки, а результат обмена импульсами тележки и шара оценивают с помощью измерительной шкалы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соотношение масс тележки и шара, величина разгонного импульса шара, коэффициент восстановления материала экрана, величина радиуса плавного перехода могут изменяться.