УЧЕБНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СИЛЫ НАТЯЖЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЦЕПОЧКИ Российский патент 2023 года по МПК G09B23/10 G09B5/02 

Изобретение относится к области физических учебных демонстрационных установок для иллюстрации сил, возникающих при вращении механических систем.

Первым аналогом является задача и общая схема установки из школьного курса физики. Известна школьная задача, в которой требуется определить силу натяжения вращающейся цепочки (Физика. Механика. 10 класс. Профильный уровень: Учеб. для общеобразоват. Учреждений. М.М. Балашов, А.И. Гомонова, А.Б. Долицкий и др.; под ред. Г.Я. Мякишева. - 12-е ид., Стереотип. - М.: Дрофа, 2010. - 495 с.: ил. - С.283. Упражнение 9. Задача №4. Металлическая цепочка длиной 0,5 м, концы которой соединены, насажена на деревянный диск. Диск вращается с частотой 60 об/с. Масса цепочки 40 г. Определите силу натяжения цепочки). Схема первого аналога показана на фиг. 1, где числами 1 и 2 обозначены различные части вращающейся цепочки, а цифрой 3 вращающийся диск. Все части цепочки плотно прилегают к диску. Есть несколько теоретических способов решения этой задачи. Например, можно определить силу натяжения вращающейся цепочки, либо решением уравнения динамики для бесконечно малой дуги, либо предельным переходом вращающейся системы грузов, расположенных в вершинах правильного многоугольника, когда число вершин стремится к бесконечности (Екимовская А.А., Лебедев В.В. Теоретическое и экспериментальное исследование вращающихся тросовых систем / Н76 Шестой междисциплинарный научный форум с международным участием "Новые материалы и перспективные технологии 2020". - Москва, 23-27 ноября 2020 г. Сборник материалов. Том 1. - М.: Центр научно-технических решений (АНО ЦЕНТР), 2020 г. - 1034 с. - ISBN 978-5-6043996-2-7. - УДК 669.01. - ББК 34.24 Н76. - Секция 4: Экспериментальные методы исследования материалов и конструкций. - С. 898-905). Конечный результат имеет следующий вид: где Т - сила натяжения вращающейся цепочки, m - масса цепочки, ω - угловая скорость вращения цепочки, R - радиус вращения. Если масса измерена в килограммах, угловая скорость в радианах в секунду, радиус в метрах, то сила натяжения будет выражена в ньютонах, то есть все величины измеряются в системе единиц СИ. Недостатком первого аналога является исключительно теоретический подход к решению задачи и ссылка на абстрактную схему экспериментальной установки, содержащей двигатель для раскрутки диска, диск с диаметром немного меньше диаметра окружности замкнутой цепочки, и замкнутую цепочку, надетую на диск. В описании этого аналога говорится, что диск 3 вращается, вместе с ним вращается надетая на него цепочка со всеми ее звеньями 1 и 2, при этом в цепочке возникает сила натяжения. Не понятным для обучающихся являются два положения. Во-первых, далеко не всегда есть возможность показать даже простейшую экспериментальную установку из цитируемой школьной задачи. Во-вторых, даже если такая установка имеется в учебном заведении, например изготовлена самостоятельно, потому что в учебных коллекторах и в списке типового оборудования кабинета физики различных учебных заведений, от школы до ВУЗа, такие приборы не предусмотрены, то включение электродвигателя и вращение кольцевой цепочки на диске никак не иллюстрирует обучающимся наличие силы натяжения в цепочке. Обучающиеся увидят только вращение цепочки на диске, не более, а потому в первом аналоге, даже с иллюстрацией экспериментальной установки, рассуждения и процесс обучения остаются исключительно теоретическими.

Вторым аналогом является установка, указанная в открытом для общего доступа каталоге физических демонстраций, №4, «Устойчивая цепь»: круговая цепочка (Национальный исследовательский ядерный университет «Московский инженерно-физический институт» (НИЯУ МИФИ). Список физических демонстраций по разделу 1.7 «Неинерциальные системы отсчета». - Электронный ресурс: https://old.mephi.rU/students/vl/physics/mechanics/1_07_non-inertial_reference_frame.php. Ссылка на видеоролик «Круговая цепочка» от 17.12.2012: https://youtu.be/Zvc3coKW8Tg). Схема второго аналога показана на фиг. 2. Первым существенным отличительным признаком второго аналога, по сравнению с первым аналогом, является наличие зазора между частями цепочки 1, 2 и диском 3, то есть цепочка надевается свободно на диск до начала его вращения, потом раскручивается вместе с диском. На фиг. 2 слева показан вращающийся диск при раскрутке на нем цепочки, пока вращающаяся цепочка 1, 2 не сброшена с вращающегося диска 3. После раскрутки вращающаяся цепочка 1, 2 свободно сбрасывается с вращающегося диска 3 за счет наличия зазора между цепочкой и диском и начинает катиться по поверхности 4. Вторым существенным отличительным признаком, по сравнению с первым аналогом, является наличие поверхности 4, например, поверхности лабораторного стола, пола, земли, подставки и т.д. Сброшенная с вращающегося диска вращающаяся цепочка катится по поверхности 4, прогибаясь в нижней части за счет действующей на цепочку силы тяжести, но сохраняя в верхней части почти круглую форму. Нижний прогиб на опорной поверхности 4 и отличие от круглой формы уменьшаются с увеличением угловой скорости вращения раскручивающего диска 3 и сброшенной с него цепочки 1, 2. Однако обучающимся очень трудно, практически невозможно, наблюдать прогиб цепочки и, тем более, нарушение круглой формы цепочки. Значит, установка второго аналога позволяет утверждать только о наличии силы натяжения во вращающейся цепочке, но ни в коем случае не демонстрировать зависимость силы натяжения от угловой скорости вращения. Второй аналог отличается от предыдущего, первого аналога тем, что в демонстрационной установке предусмотрена возможность принудительного сброса кольцевой вращающейся цепочки с вращающегося диска. Принудительный сброс выполняет преподаватель. Для принудительного сброса нужен, даже обязателен, стержень, которым вращающаяся цепочка принудительно сбрасывается с вращающегося диска. Главным недостатком этого аналога является опасность, возможность получения травмы. Диск вращается быстро. В задаче с первым аналогом указана скорость вращения 60 об/с. Это типичная скорость вращения вала электродвигателя и закрепленного на нем диска. Демонстрационная установка напоминает точильный, наждачный круг. Более того, некоторые преподаватели используют точильный станок с наждачным кругом для демонстрации этого опыта, надевая на точильный круг кольцевую цепочку. Работа с быстро вращающимся кругом требует соблюдения комплекса мер и правил безопасности. Например, обязателен головной убор, надежно укрывающий волосы. Обязательна маска или очки. Тем более, при большой скорости вращения сила натяжения цепочки велика, пропорциональна квадрату угловой скорости вращения, цепочка может порваться и полететь в любом направлении в плоскости вращения диска и даже в сторону, такие случаи тоже были. Кроме того, касание вращающихся частей инструментов и станков категорически запрещено правилами и мерами безопасности обеспечения учебного процесса в лабораториях. В сверлильных станках применяют тиски для закрепления деталей, в токарных и фрезерных станках есть суппорт для перемещения резца или стол для перемещения закрепленной детали относительно вращающегося сверла или фрезы, при этом рабочий после включения станка никогда не касается ни сверла, ни фрезы. В рассматриваемом аналоге никаких дополнительных приспособлений нет, кроме стержня, который надо держать рукой, касаясь им быстро вращающегося диска. Такой демонстрационный опыт доступен только опытному преподавателю, но обучающимся студентам, тем более, школьникам, повторять этот опыт запрещено, ни один преподаватель не разрешит делать это. Значит, второй аналог характеризуется не только повышенной опасностью демонстрационного опыта, но еще и пониженной дидактической отдачей учебной демонстрационной установки из-за невозможности тиражировать и внедрять методику эксперимента в самостоятельную работу обучающихся.

В качестве прототипа для предлагаемого нового технического решения выбрана демонстрационная установка, разработанная на Физическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова (Семенов М.В., Якута А.А. Механика. Лекционный эксперимент: под ред. А.М. Салецкого / Учебное пособие. М.: Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 2013. - 352 с. - УДК 53.07 (075.8) - ББК 22.3 - С. 76, рис. 3.9. - 3.5.2. Вращение стержня, диска, кольца и цепочки на центробежной машине. - Эл. ресурс: http://genphys.phys.msu.ru/rus/lecdemo/Mech/mech_lec_exp.pdf).

Центробежная машина, изображенная в цитируемой книге на рис. 3.9, состоит из большого ведущего шкива, малого ведомого шкива, ременной передачи, ручки вращения, устройства для закрепления нити на валу ведомого шкива, набора тел различной формы: стержня, диска, кольца и цепочки. На фиг. 3 показана существенная для раскрутки цепочки часть центробежной машины, выбранной в качестве прототипа. Выходной вал 5 центробежной машины служит для раскрутки сначала свисающих частей цепочки 1 и 2, а потом всей цепочки в целом. Для этого в установку добавлена гибкая нить 6, которая узлом 7 соединена с цепочкой 1, 2. При раскрутке выходного вала 5 центробежной машиной вращение передается нити 6, потом через нить вращение передается узлу 7, затем через узел 7 цепочке 1, 2. Недостаток этой установки заключается в ограниченном назначении, она применяется для доказательства устойчивого вращения тел или системы тел только вокруг оси с наибольшим главным моментом инерции тела или системы тел. Для цепочки такой осью является центральная прямая, перпендикулярная плоскости вращения цепочки. На этой установке нельзя демонстрировать зависимость силы натяжения вращающейся цепочки от угловой скорости вращения. На фиг. З слева показана неподвижная установка, а справа вращающаяся. Эта установка позволяет демонстрировать устойчивость вращения цепочки 1, 2 после принудительного обрыва нити 6. Однако наличие шкивов и быстро вращающейся детали, то есть ведомого шкива, опять-таки, не позволяют передать эту установку обучающимся для самостоятельной демонстрации. Кроме того, эта демонстрационная установка позволяет только косвенно говорить об увеличении силы натяжения цепочки при увеличении угловой скорости вращения, потому что во время вращения цепочки всегда видна вращающаяся окружность абсолютно гибкой конструкции.

Новое техническое решение предложено с целью увеличения дидактической отдачи демонстрационной установки методом самостоятельного проведения опыта обучающимися при безопасной раскрутке кольцевой цепочки непосредственно валом маломощного электродвигателя, например, с питанием от источника напряжения 3-5 В, с одновременным наблюдением изменения конфигурации вращающейся системы и силы натяжения цепочки в зависимости от угловой скорости вращения.

Схема нового технического решения показана на фиг. 4, на которой в левой части показана неподвижная демонстрационная установка, посередине представлена схема с малой угловой скоростью вращения и малой силой натяжения цепочки, наконец, справа изображена установка с большой скоростью вращения и большой силой натяжения цепочки.

Предлагаемая учебная демонстрационная установка состоит из двигателя 8. При этом тип двигателя не существенен, но реально удобен электродвигатель постоянного тока малой мощности, достаточно 1 Вт, хотя можно применить электродвигатель переменного тока. Но к лабораторным установкам постоянного тока требования правил и мер безопасности меше жесткие, чем к установкам с переменным током, поэтому первые более предпочтительны по сравнению со вторыми, а также более удобны в работе. Двигатель 8 закреплен на корпусе-рукоятке 9. Корпус-рукоятку 9 во время демонстрационного эксперимента можно либо держать рукой, либо закрепить в зажиме лабораторного штатива, либо в струбцине, либо в тисках и т.д. Во всех вариантах эксперимент может выполняться как индивидуально обучающимся, так и фронтально в аудитории. Двигатель 8 снабжен системой регулировки угловой скорости вращения вала 10, выполненной, например, с помощью реостата. Если во время демонстрации применять лабораторный источник питания, то отдельный реостат не нужен, он встроен во многие лабораторные источники питания. Например, удобен и безопасен лабораторный источник питания ИПС-1, позволяющий получать, грубо и точно регулировать напряжение питания от 0 В до 15 В с ограничением силы тока 900 мА. Выходной вал 5 является общим, известным элементом для всех аналогов, прототипа и предлагаемого нового технического решения, он служит непосредственно для раскрутки вращающихся частей учебной демонстрационной установки. К выходному валу 5 двигателя 8 крепится, перпендикулярно выходному валу 5, штанга 11. Крепление штанги 11 к выходному валу 5 выполнено в центре штанги 11, причем может быть как неразъемным, так и разъемным. Например, в созданной учебной демонстрационной лабораторной установке такое крепление выполнено разъемным с помощью зажимного патрона от сверлильного станка, что позволят уменьшить габариты, то есть разбирать установку во время хранения или транспортировки.

Первым существенным отличительным признаком предлагаемого нового технического решения является разделение кольцевой цепочки на две одинаковые части 1 и 2. Если в аналогах и в прототипе такое разделение не было нужным и цепочка рассматривалась и демонстрировалась как единое цельное звено, то в предлагаемой учебной демонстрационной установке части 1 и 2 цепочки являются важными, существенными, не зависящими друг от друга деталями, разделенными конструктивно. Конструктивное разделение двух одинаковых частей цепочки 1 и 2 выполнено узлами 12 и 13, к которым прикреплены две нити подвеса 14 и 15 соответственно. Узлы 12 и 13 расположены на противоположных концах диаметра цепочки 1 и 2, когда цепочка имеет форму окружности. Если выходной вал 5 двигателя 8 не вращается, то части 1 и 2 цепочки свободно свисают по цепной линии практически сливаясь друг с другом как это показано на фиг. 4 в левой части рисунка. Для определенности на схеме на фиг. 4 первая нить подвеса 14 крепится к узлу 12 цепочки 1, 2, вторая нить подвеса 15 крепится к узлу 13 цепочки 1, 2. Разделение цепочки на две одинаковые части 1 и 2 существенно, потому что при увеличении скорости вращения выходного вала 5 двигателя 8 одинаковые части 1 и 2 цепочки начинают расходиться в противоположные стороны, образуя хорошо видимые обучающимися лепестки, расположенные во вращающихся различных плоскостях. В неподвижной установке эти лепестки сливаются, накладываются друг на друга, не различимы. Чем больше скорость вращения вала 5 двигателя 8, тем больше угол между плоскостями лепестков цепочки 1 и 2. При увеличении скорости вращения вала 5 до больших значений, что не требуется в демонстрационном эксперименте, плоскости лепестков цепочки 1 и 2 стремятся к одной горизонтальной плоскости, перпендикулярной оси вращения, но никогда не достигают этой горизонтальной плоскости. В реальном демонстрационном эксперименте достаточно задавать скорость вращения вала 5 с помощью системы регулировки угловой скорости вращения вала 10 так, чтобы угол отклонения лепестков цепочки 1 и 2 от вертикали, то есть начального неподвижного положения, был, например, приблизительно 30 градусов, потом 45 градусов, потом 60 градусов, наконец, ближе к 90 градусам, потому что это табличные значения аргументов тригонометрических функций, а также хорошо известные углы стандартных чертежных принадлежностей, в том числе чертежных треугольников в учебных демонстрационных аудиториях и лабораториях. Таким образом, предлагаемая новая учебная установка позволяет обеспечить дидактическую взаимосвязь набора учебных пособий.

Вторым существенным отличительным признаком предлагаемого нового технического решения является подвешивание кольцевой цепочки на двух нитях подвеса 14 и 15, а не на одной нити, как в прототипе. Большее количество нитей для подвешивания цепочки возможно, но не рационально, потому что получится большое число отклоняющихся лепестков цепочки, за которым трудно следить обучающимся. Проще всего наблюдать за отклонением от вертикали двух вращающихся лепестков цепочки 1 и 2, поэтому рациональны две нити подвеса 14 и 15. Однако при одной нити подвеса 6, как в прототипе на фиг. 3, будет потерян положительный эффект, то есть главное дидактическое назначение установки, выражающееся в демонстрации силы натяжения цепочки от угловой скорости вращения наблюдением за расхождением лепестков 1 и 2 цепочки. Действительно, если кольцевую цепочку подвесить на одной нити подвеса 6, как в прототипе на фиг. З, а потом раскрутить, например, центробежной машиной, то цепочка 1, 2 примет форму кольца, то есть фигуры с максимальным моментом инерции относительно оси вращения. Изменение скорости вращения цепочки в прототипе, конечно, в разумных пределах, когда технологические неточности не приводят к нарушению работоспособности установки в целом, не изменяет форму вращающейся цепочки. Обучающиеся постоянно видят в установке-прототипе вращающееся кольцо 1, 2, но ничего не могут сказать о силе натяжения цепочки в этом кольце, потому что наклониться к плоскости горизонта это кольцо не может, иначе ось вращения не будет главной, тогда как устойчивое вращение возможно только вокруг главной оси вращения с максимальным моментом инерции. Две нити подвеса 14 и 15 крепятся одними концами к цепочке в узлах 12 и 13, как было сказано ранее, а другими концами к новому необходимому элементу - штанге 11, к концам этой штанги. Не требуется соблюдать точное вертикальное положение нитей подвеса 14 и 15 в неподвижной установке, потому что неподвижные лепестки цепочки 1 и 2 свисают по цепной линии, а при вращении получается сложная линия - численно это что-то среднее между цепной линией и полуокружностью. Реально и удобно длину штанги 11 сделать равной диаметру кольцевой цепочки 1, 2, расположенной по окружности, и нити подвеса 14 и 15 вторыми концами прикрепить к концам штанги 11 в точках 16 и 17, как показано на фиг. 4. Для определенности на фиг.4 нить подвеса 14 крепится к штанге 11 в узле 16, а нить подвеса 15 крепится к штанге 11 в узле подвеса 17.

Существенным отличительным признаком новой учебной демонстрационной установки является маломощный электродвигатель. В частности, вполне достаточно электромотора, работающего при номинальном напряжения 3-5 В с током потребления 0,2 А, то есть имеющего мощность до 1 Вт. Такой электродвигатель, например, с помощью стандартного переходника можно подключить к стандартному общепринятому компьютерному порту USB, в котором есть напряжение 5 В и ограничение по силе тока 0,8 А. В отличие от аналогов и прототипа, маломощный электродвигатель полностью безопасен как с электрической, так и с механической точки зрения. Единственным требованием правил и мер безопасности является удаленность вращающейся штанги от обучающегося, что достигается удлиненным корпусом-рукояткой 9, которую можно держать рукой, но для большей безопасности установить в зажим лабораторного штатива.

Предлагаемая новая учебная демонстрационная установка работает следующим образом совместно с новой методикой пояснения физического явления натяжения цепочки при вращении, причем с иллюстрацией увеличения силы натяжения цепочки при увеличении угловой скорости вращения. Демонстрационный эксперимент проводит преподаватель или обучающийся сначала под руководством преподавателя, а потом самостоятельно. Потом этот эксперимент самостоятельно повторяет каждый ученик. Во время демонстрационного эксперимента фронтально на меловой или интерактивной аудиторной доске последовательно вычерчивается схема сил, действующих только на одну часть цепочки, на часть цепочки 1, как показано на фиг. 5.

Сначала демонстрируется неподвижная установка с цепочкой 1 и 2, подвешенной на двух нитях подвеса 14 и 15. Пока двигатель установки не включен, нити подвеса 14 и 15 неподвижны. Комментарий сводится к пояснению формы свисающих по цепной линии частей 1 и 2 цепочки, натяжение между звеньями вызвано только силой тяжести. На часть 1 цепочки действует распределенная по ней сила тяжести, обозначенная стрелкой 18, которая вызывает уравновешивающую тоже распределенную по цепочке 1 силу натяжения 19. Схема демонстрации неподвижной установки показана на фиг. 5 слева, она соответствует максимальному сопротивлению реостата, то есть системы регулировки угловой скорости вращения вала 10, на левой части рисунка на фиг. 4, при котором двигатель 8 не вращает вал 5, или, что то же самое, отключенному источнику питания.

Затем, как показано на фиг. 4 на среднем рисунке, система регулировки угловой скорости вращения вала 10, то есть реостат, переводится в среднее положение при подключенном источнике питания. Положение движка реостата настроено так, чтобы в среднем положении скорость вращения вала 5 двигателя 8 была небольшой, например, 1 оборот в секунду. Вал 5 двигателя 8 начинает вращаться с небольшой угловой скоростью. Этот режим демонстрационного эксперимента показан в середине рисунка на фиг. 4, а действующие на цепочку 1 силы представлены в середине на фиг. 5, где показана спереди только половина 1 вращающейся цепочки, видимая как отрезок. При небольшой скорости вращения вала 5, штанги 11, нитей 14 и 15, обучаемые наблюдают расхождение лепестков 1 и 2 цепочки в разные стороны. Но это расхождение небольшое из-за малой угловой скорости вращения вала 5 двигателя 8. На аудиторной доске фронтально вычерчивается схема, представленная в середине на фиг. 5. Сила тяжести одной части цепочки 1, обозначенная стрелкой 18, осталась прежней, но появилось горизонтальное центростремительное ускорение, значит, появилась горизонтальная центростремительная сила, которая дополняет прежнюю вертикальную составляющую 19 силы натяжения неподвижной цепочки. Строится прямоугольник сил: вертикальная сторона прямоугольника равна длине стрелки 19 силы натяжения нити, а также длине стрелки силы тяжести 18, а горизонтальная составляющая продлевается до тех пор, пока правый верхний угол прямоугольника сил и диагональ прямоугольника не сольются с плоскостью лепестка половины цепочки 1. Диагональ прямоугольника 20 иллюстрирует силу натяжения цепочки. Диагональ прямоугольника 20 больше вертикальной стороны, поэтому сила натяжения цепочки возросла при начале вращения, по сравнению с неподвижной цепочкой.

Наконец, система регулировки угловой скорости вращения вала 10, то есть реостат, переводится в положение с максимальной угловой скоростью вращения вала 5 двигателя 8. Этот режим демонстрационного эксперимента показан в справа на фиг. 4, а действующие на цепочку 1 силы представлены справа на фиг. 5. Вполне достаточно скорости 3-4 оборота в секунду. При большой скорости вращения вала 5, штанги 11, нитей 14 и 15, обучаемые наблюдают значительное расхождение лепестков 1 и 2 цепочки в разные стороны. Это расхождение большое из-за повышенной угловой скорости вращения вала 5 двигателя 8. На аудиторной доске фронтально вычерчивается схема, представленная справа на фиг. 5. Прямоугольник сил вытянулся в горизонтальном направлении при неизменной вертикальной стороне 19, оставшейся такой же, как в первых двух случаях, изображенных на фиг. 5 слева и в середине. Диагональ прямоугольника 21 значительно возросла, по сравнению с диагональю 20 прямоугольника с небольшой скоростью вращения вала 5. Это означает, что при увеличении угловой скорости вращения цепочки сила натяжения цепочки увеличивается.

Демонстрационный эксперимент можно повторять многократно с различными угловыми скоростями вращения цепочки. При этом визуально хорошо виден угол отклонения от вертикали лепестков 1 и 2 цепочки, возрастающий с увеличением угловой скорости вращения, стремящийся к прямому углу при бесконечно большой угловой скорости вращения.

Фиг. 6 иллюстрирует фотографию изготовленной действующей новой учебной установки для демонстрации силы натяжения вращающейся цепочки. Нумерация деталей такая же, как на предыдущих схемах (фиг. 4, фиг. 5). Фиг. 7 содержит три фотографии: на верхней фотографии цепочка неподвижно свисает по цепной линии, на средней фотографии лепестки цепочки разошлись из-за вращения с небольшой угловой скоростью (приблизительно 1 оборот в секунду), на нижней фотографии лепестки цепочки разошлись почти до горизонтальной плоскости из-за большой скорости вращения (приблизительно 5 оборотов в секунду).

Таким образом, предложенная учебная установка для демонстрации силы натяжения вращающейся цепочки за счет новых элементов и связей позволяет визуально качественно наблюдать и изучать зависимость силы натяжения цепочки от скорости вращения. Установка безопасна, поэтому может применяться не только преподавателем на фронтальных занятиях, но и самостоятельно обучающимися.

Изобретение относится к области физических учебных демонстрационных установок для иллюстрации сил, возникающих при вращении механических систем. Техническое решение предложено с целью увеличения дидактической отдачи демонстрационной установки методом самостоятельного проведения опыта обучающимися. Установка безопасна, по сравнению с аналогами. Раскрутка кольцевой цепочки производится валом маломощного электродвигателя с питанием от источника напряжения 3-5 В. На установке можно наблюдать не только силу натяжения вращающейся цепочки, но дополнительно визуально фиксировать изменения конфигураций вращающейся системы и силы натяжения цепочки в зависимости от угловой скорости вращения. При этом не требуется опасных больших скоростей вращения, вполне достаточно безопасной скорости вращения 1-5 об/с, что позволяет передать установку обучающимся для самостоятельной работы. Технический результат – безопасность работы предложенной учебной установки с одновременным наблюдением изменения конфигурации вращающейся системы и силы натяжения цепочки в зависимости от угловой скорости вращения. 7 ил.

Учебная установка для демонстрации силы натяжения вращающейся цепочки, содержащая корпус, раскручивающее устройство, кольцевую цепочку, нить подвеса, соединенную одним концом с цепочкой, другим концом соединенную с раскручивающим устройством, отличающаяся тем, что добавлена вторая нить подвеса, соединенная одним концом с цепочкой в диаметрально противоположной точке кольцевой цепочки относительно первой нити подвеса, добавлена раскручивающая штанга, соединенная своим центром с вращающимся валом двигателя, вторые концы нитей подвеса соединены с концами штанги, добавлена система регулирования угловой скорости вращения вала двигателя, оценка величины силы натяжения цепочки в зависимости от угловой скорости вращения выполняется во время демонстрационного эксперимента по углу отклонения от вертикали половинных частей кольцевой цепочки в виде двух лепестков цепочки.