Учебный прибор по механике Советский патент 1986 года по МПК G09B23/08 

Изобретение относится к учебным приборам по теоретической и может быть использовано для демонстрации проекций сил, приложенных к какому-либо телу, например цилиндри- ческому шарниру, и изменяющихся по величине и знаку при изменении величины и направления приложенной силы.

Цель изобретения, - повышение наг- лядности демонстрации взаимосвязи силы с ее составляющими.

На фиг. 1 изображен учебный прибор по механике, общий вид; на фиг. 2 то же, со снятыми панелью и средст- вом поворота и перемещения; на фиг.З разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - учебньш прибор по механике при показе отрицательных проекций силы, общи вид.

Учебный прибор по механике содержит связанную с основанием 1 лицевую панель 2, имеющую разметку системы координат X - У, стрелоч Ный указатель 3 силы с выступом 4, указатель составляющих силы, состоящий , из двух элементов со стрелочными индексами 5 и 6, и средство поворо- га и перемещения стрелочного указа- теля 3 силы, имеющее направляющие 7 для него (фиг.1 -3).

Элементы указателя составляющих силы выполнены в виде двух взаимно перпендикулярных гибких лент 8 и 9, каждая из которых имеет прорезь Ю, причем одна из гибких лент 8 выполнена из прозрачного материала.

Средство для поворота и перемещения стрелочного указателя 3 силы состоит из установленного за лицевой панелью 2 диска 11, имеющего продольную прорезь 12 и, секторный вырез 13 в зоне расположения стрелочных индексов 5 и 6 гибких лент 8 и 9, и связанного винта 14, установленного в прорези 12 диска 11.

Выступ 4стрелочного указателя3 силы расположен в прорезях 10 гибкихлент I

Направляющие 7 закреплены на диске 1 1 ,

Диск 11 имеет два выступа 15,посредством которых его можно поворачивать вокруг центра системы координат X - У в сегментных выемках 16, выполненных в основании 1 (фиг. 2 и 5 Гибкие ленты 8 и 9 охватывают барабаны 17, установленные на осях 18.

5 0

5 о

5

5

0

5

0

Стрелочные индекс1 1 5, показывающие положительные составляющие силы, выполнены из цветного, например красного полиэтилена, наклеенного на гибкие чпенты В и 9, а стрелочные индексы 6, показывающие отрипательные составляющие имеют, например синий цвет.

У гебный прибор по механике рабо- тает следующим образом.

Учебный прибор по механике в исходном положении изображен на фиг . 1. При необходимости показа изменения величины составляющих (проекций), при изменении величины силы, отпускают БИНТ 14 стрелочного указателя 3 силы и, перемещая винт 14 по прорези 12, изменяют длину видимой части стрелочного указателя 3. При этом одновременно изменяются и величины составляющих силы в прямой пропорциональности, показ которых обеспечивается стрелочными индексами 5, которые перемещаются вдоль осей X и Y . Это происходит потому, что при изменении длины видимой части стрелочного указателя 3 силы, выступ 4 изменяет свое положение и, взаимодействуя с поперечными прорезями 10, перемещает гибкие ленты 8 и 9, которые, скользя или перекатываясь по барабанам 17, перемещают стрелочные индексы 5 и 6 доль своих . При этом рабочими стрелочными индексами являются индексы 5, длина которых соответствует

величинам проекций силы.

При необходимости показа измене- ния величины составляющих (проекций) при изменении направления силы вра- л(ают диск 11 за его выступы 15, при (ЭТОМ выступ 4 двигается по окружности с центром в начале координат и перемещает гибкие ленты 8 и 9, при этом их стрелочные индексы 3 и 6 также изменяются. При вращении диска 11 против движения часовой стрелки из исходного положения, изображенного на фиг, 1, стрелочный индекс 5 гибкой ленты 8 возрастает, а стрелочный индекс 6 гибкой ленты 9 убывает до тех пор, пока стрелочный указатель 3 силы не займет вертикального положения. При дальнейшем вращении стрелочный индекс 5 гибкой ленты 8 убывает, на ленте 9 вступает в работу стрелочный индекс 6, который возрастает, показывая, что проекция силы на ось X стала отри- цчтельной, В положении прибора, изображенного на фиг, 5, обе проекции

будут отрицательны, т.е. рабочими будут стрелочные индексы 6 на обеих гибких лентах 8 и 9,

Формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий связанную с основанием лицевую панель, имеющую разметку системы координат, стрелочный указатель силы с выступом, указатель составляющих силы, состоящих из двух элементов со стрелочными индексами, и средство для поворота и перемещения стрелочного указателя силы, имеющее направляющие для него, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации взаимосвязи силы

08575

с ее составляющими, элементы указателя составляющих силы выполнены в виде двух взаимно перпендикулярных гибких лент, каждая из которых имеет 5 прорезь, причем одна из гибких лент выполнена из прозрачного материала, а средство для поворота и перемещения стрелочного указателя силы состоит из установленного за лицевой панелью диска, имеющего продольную прорезь и секторный вырез в зоне расположения стрелочных индексов гибких лент, и связанного со стрелочным указателем силы винта, установленного в прорези диска, при этом выступ стрелочного указателя силы расположен в прорези гибких лент, а направляющие закреплены на диске.

10

15

Изобретение позволяет повысить наглядность демонстрации взаимосвязи силы с ее составляющими в учебном приборе по механике. Лицевая панель 2 связана с основанием 1 и имеет разметку системы координат X -Y и стрелочный указатель 3 силы с выступом 4. Указатель составляющих силы состоит из двух элементов со стрелочными индексами 5 и 6. Средство поворота и перемещения указателя 3 имеет направляющие для него, диск 11 за лицевой панелью, имеющий продольную прорезь 12 и секторный вырез 13, связанный с указателем 3 винтом 14. Винт 14 установлен в прорези 12. Элементы указателя 3 выполнены в виде двух взаимно перпендикулярных гибких лент 8 и 9 с прорезями 10. Лента 8 выполнена из прозрачного материала. Выступ 4 расположен в прорези 10. Направляющие закреплены на диске 5 ил. I (Л to ОС ел м ел

78 77 S 10 s S Г

I / /

Фи. 2

А-Л

Iz5

Фиг.З

Фиг. 5

Составитель Т. Григ-орян Редактор А. Ревин Техред М.Пароцай Корректор Е. Сирохман

Заказ 291/59 Тираж 56Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгородi ул.Проектная, 4