Учебный прибор по физике Советский патент 1983 года по МПК G09B23/08 

110 Изобретение относится к пемонстраutiotnibiKf приборам по физике и предназна чено для демонстрации влизшия работы внутренних сил на изменения кинетическо энергии системы и превраще1гая механической энергии из одного вица в другой. Известен учебный прибор по физике, содержащий основание, маятник Максвелла, имеющий закрепленный посредством гибких элементов на щтативе вал с маховиком, предназначенный для демонстрации многократного превращения кинетической и потенциальной энергии при подъеме и опускании вращающегося маховика 1} . Недостатком такого прибора является невозможность демонстрации влияния работы внутренних сил на изменение кинетической энергии, а также превращения пoтe щиaльнoй энергии деформируемых упругих элементов в кинетическую энергию маховика. Цель изобретения - расширение демон страииотпых возможностей прибора. Поставленная цель достигается тем, что в приборе, содержащем основание, маятник А аксвелла, имеюший закрепленный посредством гибких элементов на щтативе вал с маховиком, последний состоит из полого стержня с отверстиями, со- единенного средней частью с валом,грузов подвижно установленных на стержне, закре ленных на стержне ограничителей перемещений грузов к пускового механизма, состоящего из закрепленного на основани упора, установленных в отверстиях стерж ня фиксаторов, взаимодействующего с упором флажка, установленного на торце стержня, и пластинчатой пружины, расположенной в полости стержня и соединенной с фиксатором и флажком, при этом на щтативе закреплены направляющие, а вал расположен в последних. На чертеже изображен учебный прибор по физике; Прибор содержит вел 1 с маховиком 2 состоящим из полого с отверстиями стер ня 3, грузов 4, подвижно установленных на концах стержня, соединенного своей средней частью с валом 1, ограничителей 5 перемещений грузов, цилиндрических пружин 6, пусковой механизм , состоящи из упора 7, фиксаторов с пластинчатой пружиной 8, флажка 9, направляющих 10 Штатив состоит из стоек 11, основания 12 и балки 13. На основании 12 закреплен упор 7, на стойках 11 - направ ляющие 10, на балке 13 посредством гибких элементов 14 закреплен вал 1. 3 Штатив снабжен отвесом и регулировоч 1Ь1МИ винтами для установки его в вертикальном положении (не показано). Подготовка прибора к демонстрации осуществляется следующим образом. Растягивая пружины 6, устанавливают грузы 4 в исходное положение. В этом положении грузы 4 удерживаются выступающими из отверстий в полом стержне 3 упорными зубцами ограничителя 5. При этом флажок 9 пускового механизма устанавливается вдоль оси стержня. Регулировочными винтами в основании 12 стойки 11 устанавливаются по отвесу в верт кальное положение. Вращением вала 1 вокруг его оси наматьюают гибкие элементы 14 на вал, благодаря чему подвижная часть прибора поднимается на заданную, фиксируемую по щкале (не пЬказа1ш) исходную высоту. Для демонстрации превращения потенциальной энергии поля силы тяжести в кинетическую энергию системы предоставляют прибор действию силы тяжести. Нити во время движения валика вкиз разматьшаются, скорость вращения валика с грузами по мере его опускания увеличивается, достигая наибольшего значения в каинизщем положении, когда нити полностью размотаны. При дальнейщем движении нити наматываются на вал, подвижная часть прибора поднимается вверх, зак едляя при этом свое движение до полной остановки на уровне исходной высоты. Затем начинается повторное движение вни. Каждый такой иикл движения вала с грузами с начальной вь;соты до наинизщего положения и от него до начальной высоты демонстрирует превращение потенциальной энергии поля силы тяжести подвижных частей прибора в кинетическую энергию их и наоборот. При демонстрации влияния работы внутренних сил (сил упругости пружин 6) на изменение кинетической энергии системы упор 7 пускового механизма устанавливается так, ЧТО&1 при достижении валом 1 наинизщего положения флажок 9 коснулся гребня упора 7. Тогда при onyciкании подвижной части прибора с заданной исходной высоты и достижении ею )ьшжнего положения флажок 9, коснувщись гребня упора 7, повернется и освободит фиксатор, который под действиекг пластинчатых пружин 8 повернется вокруг своей оси и освободит грузы 4. Последние под действием растянутых цилиндрических

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, сопержащий основание, маятник Максвелла, имеющий эакрепленшхй посреастБом гибких элементов на штативе вал с маховиком, отличаю- . ш и и с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возмохшостей, маховкк состоит из полого стержня с отверстиями, соешшенного средней частью с валом, грузов, подвижно установленных на стержне, закрепленш Х на стержне огрантителей перемещения грузов и пускового мехаш{зма, состоящего из закрепленного на основании упора, установленшлх в отверстиях стержня фиксаторов, взаимодейстауюшего ;с упором флажка, установленного на торце стержня, и пластинчатой пружины, расположенной в полости стержня и соединенной с фиксатором и флажком, при этом на штативе закреплены направляющие, а вал установ-; лен в послеюях.