Демонстрационный прибор по физике Советский патент 1985 года по МПК C09B23/06 

Изобретение относится к учебным пособиям по физике и предназначено для демонстрации влияния работы внутренних сил на изменение кинематической энергии системы.

Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей прибора путем исключения действия дополнительных внешних сил при изменении величины работы внутренних сил, преобразуемых в кинетическую энергию.

На фиг. 1 представлен прибор, общий вид; на фиг. 2 - вал с маховиком поперечное сечение.

Прибор состоит из основания 1, смонтированного на основании штатива 2, закрепленного на штативе посредством гибких элементов 3 вала 4 с маховиком. Маховик (фиг. 2) содержит полый стержень 5, установленные на стержне с возможностью фиксации в крайних положениях два подвижных, груза 6, упругие элементы 7, соединяющие грузы 6 с валом 4, пусковой механизм для освобождения грузов.

Пусковой механизм состоит из шарнирно закрепленных на концах стержня 5 Г-образных рычагов 8, один конец каждого из которых находится внутри стержня, установленных на свободных концах Г-образных рычагов подвиж11ых противовесов 9 с фиксаторами 10, шарнирно закрепленных внутри стержня подпружиненного синхронизирующего рычага 11, взаимодействующего с Г-образными рычагами и с грузами 6 в их крайних положениях.

Для взаимодействия синхронизирующего рычага с грузами в полом стержне вьшолнены отверстия 12.

Прибор работает следующим образом

Растягивая упругие элементы 7, устанавливают подвижные грузы 6 на концах полого стержня 5. В этом положении подвижные грузы фиксируются выступающими из отверстий 12 синхронизирующими рычагами. Противовесы 9 устанавливают и закрепляют с помощью фиксаторов 10 на свободных концах Г-образных рычагов. Вращением вала 4 наматывают гибкие элементы 3 на вал 4 при этом поднимают вал с маховиком на заданную исходную высоту.

Для йемонстрации влияния работы внутренних сил (сил упругости элементов 7) на изменение кинетической энергии системы вал с маховиком, установленный на исходной высоте, предоставляют действию силы тяжести.

. Под действием силы тяжести вал начнет опускаться, при этом угловая скорость его будет увеличиваться одновременно будут увеличиваться центробежные силы инерции, действующие на противовесы 9. Под действием указанных сил шарнирно закрепленные Г-образные рычаги повернутся относительно точек закрепления и повернут взаимодействующие с ними синхронизирующие рычаги 11. При повороте синхронизирующего рьмага разфиксируются подвижные грузы 6, которые под воздействием упругих элементов переместятся к оси вала. Возникающие при перёмещении подвижных грузов кориолисовые силы инерции увеличат угловую скорость маховика, что приведет к увеличению кинетической энергии системы. Вследствие увеличения кинетической энергии системы вал с маховиком при дальнейшем движении поднимется на высоту, большую исходной.

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, содержащий смонтированный не основании штатив, закрепленный на штативе посредством гибких элементов вал с маховиком, Состояпщм из полого стержня и установленных на последнем с возможностью фиксации в крайних положениях двух подвижных грузов, упругие элементы, соединяющие грузы с валом, пусковой механизм для освобождения грузов, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей прибора путем исключения действия дополнительных внешних сил при изменении величины работы внутренних сил, преобразуемых в кинетическую энергию, пусковой механизм состоит из шарнирно закрепленных на концах стержня Г-образньх рычагов, один конец каждого из которых находится внутри стержня, установленньге на свободных концах Г-образных рычагов подвижных противовесов с фиксаторами и шарнирно закрепленного внутри стержня подпружиненного синхронизирующего рычага, взаимодействующего с Г-образными рычагами, при этом в полом стержне вьтолнены отверстия С для взаимодействия синхронизирующих рычагов с грузами в их крайних положениях. ч 01

« .tf MVAWWVW

tfWWvVNA AAMA