Прибор для демонстрации гидродинамических явлений Советский патент 1987 года по МПК G09B23/06 

1327148

Изобретение относится к деьонстрамс

ционнь - приборам по физике „

Целью изобретения является расширение демонстрационньк возможностей

На фиг«, i и 2 показаны варианты конструктивного выполнения прибора, различающиеся формой корпуса; на фиг.

3и 4 картина распределения включений после остановки прибора; на фиг.

5 и 6 - картина распределения включения при запуске и торможении.

Прибор для демонстрации гидродинамических явлений содержит полый, прозрачный, вращаемьш сосуд (емкость) i, наполненный жидкостью 2 с включениями в виде различных по массе и цвету частиц 3, Сосуд вьтолнен в виде волчка и имеет прозрачные крышку

4и дно, опору 5 и рукоятку-пробку 6а Частицы могут быть в виде,капель жидкости, по плотности одного порядка с жидкостью, заполняющей сосуд.

Прибор работает следующим обраэомо Сосуд 1 заполняют жидкостью и различными по массе и цвету частицами 3. При заполнении прибора жидкостью может быть в его полости воздушное пространство (пузырек воздуха), которое на ход экспериментов не влияет

При помутнении жидкости или для удаленияJ в случае необходимости воздушного пузырка следует отвинтить рукоятку-пробку 6, долить 5i заменить жидкостьо Запускать прибор рекомендуется на гладкой поверхности, изме

няя

угол наклона к ней оси вращения.

Пример 1 Полость прибора заполняют водой (дистиллированной или кипяченой) и частицами твердого вещества различного цвета и массы. В момент запуска прибора происходит сближение частиц к его центру, а затем они расходятся к стенкам. При торможении прибора частицы перемещаются в строгой последовательности: первыми центра достигают самые тяжелые, последними - более легкие,

При кратковременном вращении волчка под углом к горизонту в 5-10 и последующем его торможении с выравниванием оси вращения на плоскости основания волчка можно наблюдать отложение часто по форме слабо выраженного пятиугольника (фиг.3), причем четкость образования пя тиугольни ка бьшает различной и зависит от времени суток и сезона года.

0

5

0

0

П р и м е р 2, Прибор заполняют маслом трансформаторньм или бензином с добавлением красной туши.

При запуске прибора на его основании наблюдается спиральное распределение более тяжелой красной туши (фиг. 2) J а в момент тормолсения - вихреоб- раз5ше потоки частичек шаровидной формы, устремляющиеся к центру и Напоминающие галактические образования (фиг, 2 ).

П р и м е р 3. Прибор заполняют водой аналогично примеру 1, но в сочетании с частицами легкого пластика

В момент запуска прибора на:блюда ется сближение легких частичек к центру вращения, а при торможении частицы дважды мейяют направление движения ; в начале торможения они расходятся от центра а в конце сближаются к центру (фиг ).

При кратковременном вращении прибора с последующим торможением на по- 5 верхности воды под крьшкой можно также наблюдать слабо выраженный пятиугольник, четкость изображения которого также зависит от местного времени суток и сезона года

В примерах 1 и 3 прибором при соответствующем подборе вязкости жидкости и объема его заполнения, а также в зависимости от массы частиц можно добиться образования пятиугольника

Существует предположение, что наша планета оказьшает влияние на поведение жидкости в птиборе, отложе- ния которого копируют аномальные точки Зе1.ши, расположенные на Север и на Юг от экватора на 28 по пятиугольным углом в 72°„ Проверяют это предположение на опыте.

На листе бумаги изображают стрелку и обознач.зют направление с Юга на Север, отмечают на ее середине окружность диаметром 4-6 NIM н по компасу устанавливают направление Север-Юг, Запуская прибор в окружности стрелки 5-10 раз, отмечают на листе вершины пятиугольника, затем обводят отметки также окружностями и соединяют их с пентральной окружностью на стрелке. Таким образом получают пятиугольник, ориентированный по мaгнитнo ry полю Зегши.

Если повторять опыты, например, через каждые 30 минут в течении нескольких часов, то можно заменить пе5

0

5

0

5

313271

ремещение пятиугольника в противоположном суточному вращению Земли направлении.

.-5

формула изобретения

1. Прибор для демонстрации гидродинамических явлений, содержащий вращаемый прозрачный сосуд, заполненный ю прозрачной жидкостью, и помещенные в жидкость включения, отличаю48

ш, и и с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, сосуд выполнен в виде волчка, а включения - в виде частиц, различных по массе и цвету,

2, Прибор по п.1, отличающий с я тем, что частицы выполнены в виде капель жидкости, по плотно - сти одного порядка с жидкостью, за-. . полняющей сосуд и не смещивающихся с ней.

Прибор для демонстрации гидродинамических явлений позволяет в различных условиях демонстрировать распределение включений в слое жидкости при его вращении и торможении, что расширяет демонстрационные возможности. Вращая прозрачный сосуд 1,который выполнен в виде волчка, заполненного жид костью и включениями Зв виде частиц или капель, различакщихся цветом и массой, наблюдают рисунок распределения частиц. Даны три примера проведения демонстрации: с водой и твердыми частицами различной массы и с трансформаторным маслом или бензином с включениями в виде капель туши. 1 з.п.ф-лы, 6 ил. (Л оо to 00 Фиг. /

(рив, 2

Ж

oVJfto

, .«

Фиг.

Фие.З

Ui,S

.5

Редактор М.Бандура

Составитель Р.Н.Ужвий

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Заказ 3394/48 Тираж 433Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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