Учебный прибор по механике Советский патент 1987 года по МПК G09B23/08 

1

Изобретение относится к учебным приборам по механике, в частности позволяет демонстрировать разложение Вектора силы в пространстве.

Цель изобретения - повышение наглядности путем пространственной демонстрации зависимости составляющих силы от в.еличины и направления силы.

На чертеже представлен учебный прибор по механике.

Учебный прибор по механике содержит размещенные на основании 1 стрелочный указатель 2 силы и кинематически связанные с ним и-расположенные по направлению двух и У координат два указателя составляющих силы, каждый из которых выполнен в виде бесконечной ленты 3 и 4 со стрелочной индексацией 5 и 6 величины составляющей силы.

Учебный прибор имеет дополнительный указатель составляющей силы, выполненный в виде бесконечной ленты 7 со стрелочной индексацией 8 величины составляющей силы, расположен ной по на правлению третьей оси Z координат, три стержня 9-11, посредством сферического шарнира 12 одним концом соединенные с концом указателя 2 силы, и три дополнительные ленты 13-15, каждая из которых расположена параллельно одной из основных лент 3,4 и 7 При этом каждая основная 3,4 и 7 и параллельная ей соответственно каждая дополнительная 13-15 ленты имеют прорезь 16 и 17, параллельную одной из осей координат X, У и Z свободные концы стержней 9-11 расположены в этих прорезях 16 и 17. А указатели составляющих силы размещены на основании 1 таким образом, что в точке их пересечения, совпадающей с началом координат, образовано отверстие, причем свободный конец указателя 2 силы расположен в этом отверстии с возможностью свободного перемещения .

10

15

При этом основные 3,4 и 7 и дополнительные 13 и 15 бесконечные ленты 50 связаны между собой по линии 18 (показаны пунктиром), расположенной против прорезей 16 и 17, при их сред13057612

Учебный прибор работает следующим образом.

В исходном положении указателя 2 силы величины составляющих силы по осям X, У и Z определяются стрелочными индексами 5,6 и 8. Изменяя положение указателя 2 силы или перемещая стержни 9-11 в соответствующих прорезях 16 и 17, можно демонстрировать зависимость составляющих силы от величины и направления силы. Например, при демонстрации увеличения составляющей силы по оси X, не изменяя составляющих по осям У и Z, берут рукой сферический шарнир 12 и тянут его в направлении оси стержня 10 влево, при этом последний перемещается в осевом направлении по прорезям 16 и 17 бесконечных лент 4 и 14, принадлежащих координатной плоскости 20, стержень 11 - в направлении, перпендикулярном Своей продольной оси вдоль прорезей 16 и 17 бесконечных лент 7 и 15, принадлежащих координатной плоскости 21, а стержень 9 - в направлении, перпендикулярном его продольной оси и осям прорезей 16 и 17 бесконечнЕ)х лент 3 и 13, принадлежащих координатной плоскости 19. Вследствие этих совместных перемещений бесконечные ленты 3 и 13 перемещаются вместе со стержнем 9 в направлении оси X, вьщвигая тем самым стрелочную индексацию 5, соответствующую величине составляющей силы по оси X, таким образом, проекция силы на ось.Х ув(гличивается. Указатель 2 силы при этом отклоняется влево и одновременно выдвигается в осевом направлении из начала координат, увеличивая свою видимую часть, соответствующую величине силы, которая увеличивается при увеличении одной из составляющих этой силы.

При движении указателя 2 силы в осевом направлении все три стержня могут совершать указанные перемещения, что приводит к изменению величин составляющих силы.

20

25

30

35

40

45

Формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий размещенные на основании стре- 55 лочный указатель силы и кинематически связанные с ним и расположенные по направлению двух осей координат два указателя составляющих силы, каждый из которых выполнен в виде бесконеч.нем расположении на соответствующей координатной плоскости 19-21. Учебный прибор имеет смонтированные на шести осях 22 вращающиеся барабаны 23, которые охвачены бесконечными лентами 3,4,7 и 13-15.

р, 7 25

Формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий размещенные на основании стре- лочный указатель силы и кинематически связанные с ним и расположенные по направлению двух осей координат два указателя составляющих силы, каждый из которых выполнен в виде бесконечной ленты со стрелочной индексацией величины составляющей силы, о т л и- ч а ю щ. и и с я тем, что, с целью повьшения наглядности путем пространственной демонстрации зависимости сос тавляющих силы от величины и направления силы, он имеет дополнительный указатель составляющей силы, выполненный в виде бесконечной ленты со стрелочной индексацией величины составляющей силы, расположенной по направлению третьей оси координат, три йтержня,- одним концом соединенные- посредством сферического шарнира с концом указателя силы, и три дополРедактор И.Шулла

Заказ 1458/50Тираж 434Подписное

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

нительные ленты, каждая из которых расположена параллельно одной из основных лент, при этом каждая основна и параллельная ей соответственно каждая дополнительная ленты имеют прорезь, параллельную одной из осей координат, свободные концы стержней расположены в этих г рорезях, а указатели составляющих силы размещены на основании таким образом, что в точке их пересечения образовано отверстие, причем свободный конец указателя силы расположен в этом отверстии j;; возможностью поворота и перемещения вдоль своей оси.

Составитель Т.Григорян Техред А.Кравчук

Корректор М.Пожо

Изобретение позволяет повысить наглядность прибора путем пространственной демонстрации зависимости составляющих силы от величины и направления силы. Учебный прибор по механике содержит указатель силы 2, связанные с ним посредством сферического шарнира 12 три стержня 9 и три указателя составляющих силы, вьшолненных в виде бесконечных лент с прорезями 16 и стрелочными индексами величины составляющих силы. При изменении величины и направления указателя силы 2 перемещаются ленты 3,4 и 7, расположенные по осям координат, и на каждой ленте виден определенный участок стрелочных индексов, показывающий величину составляющей. 1 ил. s (Л гг 13 rf 23