Учебный прибор по физике Советский патент 1983 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к учебным приборам по физике для демонстрации опытов по кинематике и динамике и может быть использовано в общеобраз нательных и других учебных заведени Известен учебный прибор по физик содержащий горизонтальные направляю щие, каретку и регистратор Параметров движения каретки, состоящий из источника светового луча, диафрагмы, отражателя и экрана tilОднако данный прибор не позволяе проводить эксперименты с высокой степенью точности вследствие того, что устройство для регистрации резу татов выполнено контактным, в котором на точность результатов проводи мых опытов накладывается погрешност от сил трения, возникающих при непрерывном взаимодействии пишущего элемента с цилиндром-экраном. Кроме того, между колесами тележ ки и направляющими, в шарнирах колес также возникают силы трения, которы вносят дополнительную погрешность в результаты опытов. . Цель изобретения - повышейие точности регистрации параметров движения. Поставленная цель достигается тем что учебный прибор по физике, содержащий горизонтальные направляющие ка ретку и регистратор параметров Движе ния каретки, состоящий из источника светового луча, диафрагмы, отражател и экрана, имеет также вертикально УС тановленную между направлякяцими опор ную пластину и образующие магнитную подушку магниты, расположенные на направляющих и каретке, последняя установлена на верхнем ребре пластивы, а ее ходовые элементы расположены по обе стороны пластины, при этом диафрагма вьшолнена в виде установленного с возможностью Вращения диска с отверстиями, а отражатель закреплен на каретке под углом 45 к оптической оси источника луча. На фиг. 1 изображен прибор,, общий вид, (вид сверху); ka фиг. 2 - разре А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1. Прибор по физике содержит направляющие 1 и 2, которые имеют.в поперечном сечении одинаковый угловой профиль. Направляющие 1 и 2 прикреплены к стойкам универсального штатива 3 при помощи стержней 4. Между направляющими 1 и 2 вертикально установлена пластина 5. На верхнем реб ре пластины 5 установлена каретка, состоящая из двух частей 6 и 7, несущих элементы в виде роликов 8. Ходовые элементы 8 расположены по обе стороны 9 и 10 пластины 5, при этом оси вращения роликов 8 параллельнысторонам 9.и 10. (J и 7 каретки соединены между собой при помощи проклсшок 11. Регистратор параметров движения каретки состоит из источника 12 светового луча, диафрагмы, выполненной в виде вращающегося диска 13, отражателя 14, и светочувствительного экрана 15. Оптическая ось источника 12 луча света параллельна направлению движения каретки,.отражатель 14 в виде зеркала установлен под углом 4 к оптической оси источника луча и снабжен короткофокусной линзой 16 для фокусировки источника луча света, диск 13 выполнен из непрозрачного материала и приводится во вращение с помощью известных средств, например электродвигателя Уоррена 17 со скоростью вращения один оборот в секунду. На диске 13 выполнено одно или несколько отверстий 18, расположенных с ..возможностью пересечения оптической оси источника 12 луча света. Диск установлен между источником 12 светового луча и оггражателем 14, а плоскость диска расположена по нормали к упомянутой оптической оси. В качестве светочувствительного экрана 15 может быть принята смоченная в проявителе фотобумага. Для сниже.ния трения между кареткой и направляющими 1 и 2 последние снабжены опозитно расположенными постоянными магнитами 19 и 20, например, в виде полосок магнитной резины, полюса которых установлены так1Ш образом, чтобы между ними создать .магнитное поле, обеспечивающее бесконтактное перемещение каретки по направляющим 1 и 2. Для ограничения перемещения каретки, а также для п-ридания ей скорости в начале и конце направляквдих 1 и 2, установленных на вертикальной опорной пластине, имеются пружинные кольца 21, а для синхронизации начала движения каретки со световым импульсом прибор снабжен стопором.. . Прибор работает следующим образом. Для демонстрацИи равномерного прямолинейного движения направляющие 1 и 2 устанавливают горизонтально. .Движение каретке сообщается за счет упругости пружинного кольца 21, от степени деформации которого зависит величина скорости. Одновременно включается источник 12 луча света и привод 17 вращающегося диска 13. При вращении диска 13 через равные промежутки времени источник 12 луча света оставляет на экране 15 метки, совокупность которых позволяет сфоргмулировать определение равномерного прямолинейного движения. Расстояние между метками записи определяется путями, пройденными кареткой за время между импульсами, нэ.

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, содержащий горизонтальные направляющие, каретку и регистратор параметров движения каретки, срстоя «ий из источника светового, луча, диaф| aI 4ы, отражателя и экрана, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности регистрации параметров движения, он ,имеет вертикально установленную между направляющими опорную пластину и образующие магнитную подушку магниты, расположенные на направляющих и каретке, последняя установлена на верхнем ребре пластины, а ее ходовые элементы расположёны по обе стороны пластины, при этом диафрагма выполнена в виде установленного с возможностью вращения диска с отверстиями, а отражатель закреплен на каретке под углом 45 к оптической оси источника луча. СП 4 00 I