Установка для демонстрации эффекта Доплера Советский патент 1983 года по МПК G09B23/06 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ЭФФЕКТА .

1

Изобретение относится к демонстрационным приборам и наглядным пособиям для применения в учебном процессе, в частности к приборам по физике.

, Известно учебное пособие по физике для демонстрации эффекта Доплера, содержащее генератор колебаний, источник и приемник звука 1.

Недостатком известного прибора является малая наглядность.

Целью изобретения является повышение дидактических свойств.

Указанная цель достигается тем, что в установке для демонстрации эффекта Доплера, включающей генератор колебаний, источник и приемник звука, имеется электронный осциллограф, заполненный водой цилиндрический прозрачный сосуд с дном из звукопоглощающего материала и крышкой, блок, установленный на крыщке, кольцо, закрепленное в дне сосуда, отражатель, выполненный в виде шарика с положительной плавучестью и помещенный внутри сосуда, связанный посредством гибкой тяги с кольцом и блоком, при этом источник и приемник ультразвука расположены на крышке сосуда под равными углами к оси

ДОПЛЕРА

сосуда, генератор колебаний выполнен ультразвуковым и соединен с входом X электронного осциллографа, к которому подключен также параллельно источник ультразвука, а приемник ультразвука подсоеди5 нен к входу У осциллографа.

На фиг. 1 изображена схема прибора; на фиг. 2 - конструкция прибора, вид А на фиг. 1.

Q Установка содержит генератор ультразвуковых колебаний I, источник 2 ультразвука и приемник 3 ультразвука, установленные на крышке 4 прозрачного сосуда 5, заполненного водой. Дно 6 выполнено из звукопоглощающего материала, например

15 из пенопласта, в центре 6 укреплено кольцо 7, через которое перекинута гибкая тяга 8, одним концом прикрепленная к шарику 9, другой конец тяги 8 перекинут через блок 10, установленный на крышке. Ис2Q точник ультразвука соединен со входом X электронного осциллографа 11, который соединен также параллельно с выходом ультразвукового генератора. Приемник 3 ультразвука подсоединен ко входу У осциллографа.

Установка работает следующим образом

Подтягивая за свободный конец гибкой тяги 8, опускают шарик 9 и устанавливают его неподвижно на небольшом расстоянии от дна сосуда 5. При включении ультразвукового генератора 1 и электронного осциллографа 11 на экране последнего наблюдают фигуру в виде эллипса, так как слой пенопласта практически исключает отражение ультразвука от дна сосуда. Когда тяга 8 опускается, шарик 9 под действием выталкивающей силы подвсплывает и при движ нии щарика вверх на экране электронного осциллографа 11 возникают более сложные фигуры Лиссажу.

Когда силы, действующие на шарик 9 (тяжести, трения и выталкивающая), уравновешиваются и его движение становится равномерным, картина на экране становится устойчивой.

Переход эллипса в более сложную фигуру Лиссажу и служит прямым доказательством отличия частоты колебаний приемника от частоты излучателя.

Таким образом, изобретение позволяет повысить качество усвоения учебного материала и эффективность использования пособия в учебном процессе, так как любое

движение шарика вниз или вверх тотчас отражается на экране осциллографа.

Формула изобретения Установка для демонстрации эффекта Доплера, включающая генератор колебаНИИ, источник и приемник звука, отличающаяся тем, что, с целью повышения дидактического эффекта, она имеет осциллограф, заполненный водой цилиндрический прозрачный сосуд с дном из звукопоглощающего материала и крышкой, блок, установленный на крышке, кольцо, закрепленное в дне сосуда и отражатель, выполненный в виде шарика с положительной плавучестью и помешенный внутри сосуда, связанный посредством гибкой тяги с кольцом и блоком, при

этом источник и приемник звука расположены на крышке сосуда под равными углами к оси сосуда, генератор колебаний выполнен ультразвуковым и соединен с входом X электронного осциллографа, к которому подключен также параллельно источник ультразвука, а приемник ультразвука -подсоединен к входу У осциллографа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 355645, кл. G 09 В 23/06, 02.12.70.

11

г

W