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

ь

11348888

Изобретение относится к учебным приборам по физике для демонстрации законов физики в учебном процессе.

Цель изобретения - повышение наглядности путем обеспечения демонстрации нелинейных колебаний, биения и резонанса на высших гармониках.

На чертеже представлен учебный прибор по физике.

Учебный прибор содержит стойку 1 с консолью 2 и два размещенных на стойке 1 маятника, каждый из которых состоит из стержня 3 и диска 4,

Маятники установлены на консоли 2 с возможностью перемещения и имеют следующее соотношение параметров

а, бО,2 а,

ром маятнике отклоняют первый маятник на угол 90° и отпускают, при этом наблюдают биение колебаний, т.е. периодическое увеличение и уменьшение амплитуды колебаний второго маятника.

Для демонстрации отсутствия влияния колебаний первого маятника на

10 поведение второго сдвигают диск 4 с массой Mj второго маятника вдоль стержня с массой т на 15-20 мм, затем при успокоенном втором маятнике отклоняют первьм маятник на угол

15 90 и отпускают и убеждаются в отсутствии влияния колебаний первого маятника на поведение второго маятника.

га, 0,2 М, М, 0,5 Мг ,

где а, и а - длины стержней 3; т, и m,j - массы стержней 3; М, и Mj - мас сы дисков 4.

Таким образом, прибор позволяет 2Q демонстрировать нелинейные колебания физических маятников при больших углах их отклонения (до 90 ), резонансное возбуждение второго маятника на 3-ей гармонике первого и биение на

При этом консоль 2 выполнена упру- 25 высших гармониках, гой.

Учебный прибор работает следующим Формула изобретения образом.

Двигая вдоль стержней 3 диски 4, настраивают так маятники, чтобы частота колебаний второго маятника была равна утроенной частоте колеба- ний первого маятника.

Для демонстрации резонанса на высших гармониках необходимо при успокоенном втором маятнике с параметрами а, т и М увеличить амплитуду колебаний первого маятника с параметрами а,,т, и М, до 90 , затем первый

маятник отпускают и наблюдают возник- ношения параметров новение колебаний второго маятника а iO,2 а,; с постепенно возрастающей амплитудой. т т, ; Для демонстрации биения колебаний при неполном совпадении собственной частоты колебаний второго маятника с частотой гармоники перемещают диск 4 с массой Н второго маятника вдоль стержня с массой га на 1-2 мм в любую сторону, затем при успокоенном втоУчебный прибор по физике, содержа- JQ щий стойку с консольным подвесом и два размещенных на стойке маятника, каждый из которых состоит из стержня и диска, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности путем обеспечения демонстрации нелинейных колебаний, биения и резонанса на высших гармониках, маятники установлены на консоли с возможностью перемещения и имеют следующие соот35

45

га, tO,2 М, ; М, -0,5 М,

где а, и aj - длины стержней маятников;

т, и т - массы стержней; М, и Mj - массы дисков, при этом консоль выполнена упругой.

Редактор И.Сегляник

Составитель Т.Григорян

Техред А.Кравчук Корректор В. Бутя га

Заказ 5194/51Тираж 432 Подписное

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

ром маятнике отклоняют первый маятник на угол 90° и отпускают, при этом наблюдают биение колебаний, т.е. периодическое увеличение и уменьшение амплитуды колебаний второго маятника.

Для демонстрации отсутствия влияния колебаний первого маятника на

поведение второго сдвигают диск 4 с массой Mj второго маятника вдоль стержня с массой т на 15-20 мм, затем при успокоенном втором маятнике отклоняют первьм маятник на угол

90 и отпускают и убеждаются в отсутствии влияния колебаний первого маятника на поведение второго маятника.

Формула изобретения

Учебный прибор по физике, содержа- щий стойку с консольным подвесом и два размещенных на стойке маятника, каждый из которых состоит из стержня и диска, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности путем обеспечения демонстрации нелинейных колебаний, биения и резонанса на высших гармониках, маятники установлены на консоли с возможностью перемещения и имеют следующие соот

ношения параметров а iO,2 а,; т т, ;

5

га, tO,2 М, ; М, -0,5 М,

где а, и aj - длины стержней маятников;

т, и т - массы стержней; М, и Mj - массы дисков, при этом консоль выполнена упругой.

Изобретение позволяет повысить наглядность путем обеспечения демонстрации нелинейных колебаний, биения и резонанса на высших гармониках. Учебный прибор состоит из стойки 1, упругой консоли 2 и двух маятников, установленных на упругой консоли 2 с возможностью перемещения и имеющих следующее соотношение параметров: a.,2 а,; , ; m, iO,2M, и М, ьО,5 М,, где а,, а-2 - длины стержней 3 маятников; а,, а, т, т - массы стержней 3; М,, М - массы дисков 4 маятников. Данный прибор позволяет увеличить амплитуду колебаний первого маятника до 90-120 , а соответственную частоту колебаний второго маятника сделать по крайней мере трехкратной собственной частоте первого маятника, что позволяет демонстрировать нелинейные колебания на высших гармониках. 1 ил. сл