Учебный прибор для демонстрации гироскопического эффекта Советский патент 1984 года по МПК G09B23/06 

1С

00

00

Изобрётеш1е относится к учебнодемонстрационным приборам по механике и физике и предназначена для демонстрации явления прецессии гироскопа.

Известен гироскоп-волчок, содержащий приводимый во вращение маховик установленный .неподвижно на оси с заостренным нижним концом, опирающимся на основание Л .

Однако известное устройство не позволяет демонстрирбвать изменение во время движения величины и направления скорости прецессии гироскопа.

Цель изобретения - расширение демоястрационных возможностей прибора путем демонстрации изменения величин и направления скорости прецессии гироскопа.

Поставленная цель достигается тем что прибор, содержащий приводимый во вращение маховик, установленный неподвижно на оси с заостренным нижним концом, опирающимся на основание имеет расположенный на оси диск и фиксаторы положения диска, установленный на основании кронштейн с градуированной шкалой и пазом и расположенную в пазу кронштейна муфту и упор для закрепления другого конца оси.

На чертеже изображен учебный прибор для.демонстрации гироскопического эффекта.

Прибор состоит из маховика 1 колоколообразной формы, насаженного неподвижно на ось 2, диска 3, подвижно установленного на оси 2, и фиксаторов 4 и 5 положения диска 3. Цилиндрическая jcb 2 с заостренньми концами имеет продольный паз 6 и два сегментных выреза - верхний и нижний (не показаны). Фиксатор 4 установлен на конце диска 3, имеет вид рычажка, один конец которого входит в верхний сегментный вырез, а другой выступает за боковую поверхность диска. Штифт 7, конец которого входит в паз 6, препятствует повороту диска 3 вокруг оси 2. Фиксатор 5 выполнен в ввде диска, подвижно насаженного на ось 2, удерживается на уровне нижнего сегментного выреза с помощью рычажка 8, один конец которого входит в нижний сегментный вырез, а другой выступает за край фиксатора 5.

Устройство, фиксирующее начальное положение оси 2 под заданным углом к вертикали, состоит из установленного на основании 9 кронштейна 10 с градуированной шкалой и пазом и расположенную в пазу кронштейна муфту 1 1 и упор 12 для закрепления другого конца реи. Муфта крепится на кронштейне в.заданном положении гайкой 13, упор в муфте - винтом 14.

Ось 2 нижним концом опирается на выстзш 15 основания 9, а верхним устанавливается в гнездо упора 12.

Для демонстрации устойчивости гироскопа к ударным нагрузкам ось 2 устанавливается вертикально, маховик 1 приводится в быстро.е вращение. После освобождения верхнего конца оси 2 наносят по ней или по маховику легкие удары. При этом ось, слегка вибрируя, сохраняет свое вертикальное положение.

Для демонстрации изменения величины и направления угловой скорости прецессии ось 2 с помощью муфты 11 и упора 12 устанавливается на основании под заданным углом к вертикали отсчитьшаемым по градуированной шкале. Диск 3 с помощью фиксатора 4 устайавливается на оси 2 на уровне верхнего сегментного выреза, фиксатор 5 - на уровне нижнего сегментного выреза. При этом центр тяжести маховика 1 выше точки опоры оси.

Сообщив маховику 1 быстрое вращение, освобождают верхний конец оси 2 Под действием собственного веса маховика 1 ось 2 совершает прецессионjное движение с постоянной угловой скоростью, величина которой пропорциональна расстоянию от центра тяжести ротора до точки опоры оси. Направление прецессии при этом совпадает с направлением собственного вращения

маховика. t .

Если легким прикосновением к выступающему концу фиксатора 4 повернуть его настолько, чтобыдругой конец его вьш1ел из сегментного выреза, диск 3 под действием силы тяжести начнёт скользить по оси 2 вниз, при этом расстояние от центра тяжести маховика 1 до точки,опоры оси 2 уменьшается следовательно, уменьшается величина угловой скорости прецессии. Когда диск 3 коснется фиксатора 5, центр тяжести маховика 1 совпадает с неподвижной точкой опоры оси 2, и прецес

ЗГЧЕБШЛЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ГИРОСШПИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА, содержащий приводи1«лй во вращение маховик, установленный неподвижно на оси с заостренным нижним концом, опирающИ1« я на основание, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей прибора путем изменения величины и направления скорости прецессии гироскопа, он имеет расположенный на оси диск и фиксаторы положения диска, установленный на основании кронштейн с градуированной шкалой и пазом и расположенную в пазу кронштейна муфту и упор для закрепления другого конца оси.