Учебный прибор по теоретической механике Советский патент 1988 года по МПК G09B23/06 

20

W

со со ю ел

00 00

ный стержень 5 с перемещающимся по нему бойком 6 и закреплен физический маятник 7 с осью 15 его качания, фиксатор 8 для удержания физического маятника в отклоненном положении, фиксатор 9 для удержания ударного стержня, средство подвеса физического маятника, состоящее из двух демпферов, размещенных в вилке 14, uiajiHHpHo снязанн(п1 с кронштейном 4 при этом иилка 14 посредсгвом демпферов ири- жага к кронштейну 4, и регистрирующее устройство, состоящее из зубчатого фик- сато)а 17, двух вертикальных стрелочных указателей (стрелок) 18, 19, взаимодействующих с осью 15 качания физического маятника и зубчатым фиксатором 17, и шка- ,:|ы 20. При освобождении из фиксатора 9 уда;)ного сте)Ж11я 5 с бойком 6 последний нан К И удар по физическому маягнику 7,

вызывая тем самым ударные реакции в точке подвеса физического маятника, зависящие от места приложения ударного импульса вдоль физического маятника, а именно в точке, называемой центром удара, при ударе в которую в точке подвеса физического маятпика ударных реакций не возникает, и стрелки 18, 19 не отклоняются и в точках, расположенных выше и ниже центра удара, в результате чего в точке подвеса ф1ги1ческого маятника возникают ударные реакции, о чем свидетельствует отклонение стрелок 18 и 19 соответственно. Устанавливая боек 6 в раз.личных точках вдо.ть ударного стержня 5, демонстрируют зависимость ударных реакций, возникающих в точке иодвеса физического маятника, от точки при. Южения ударного импульса по отношению к удара зл1. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к де.монстра- ционным приборам и позволяет повысить наглядность демонстрации и точность регистрации ударных реакций, возникающих в точке подвеса физического маятника. Ирибор содержит основание I. установленную на основании вертикальную стойку 3 с кронштейном 4, на котором подвешен удар

1

Изобретение (лносится к демонстрацион- Н1,1М приборам и .может быть ncHo/ih 3OBuH(i, наг1ри.ме), в учебном процессе по курсам фи- .и1ки и ; ео 1етическо11 механики.

Це,т1,к) изобретения является ионыщение н;и..тядности демонстрации и Г1;41 ости регисг- рации ударных ,ий, во; никак)цих в точке подвеса физического маятника.

Па 4)И I и )бражен прибор, общий вид; на фиг. li то же. )ил, сбоку; на фи1. 3 средство 1;одвеса физического маятника и ударног о стерж.чя; на фиг. 4 )азрез .А А па фиг. :5; на фиг. 5 вид 5 на фиг. , на фиг. 6 вид И на фщ-. .5.

Прибор содержит основание 1 с |)егули- руемы.ми опо()ами 2, установленную на основании вертика.;1ьную стойку 3 с крон- п тейном 4. на котором нодвен ены ударный стержень 5 с перемещающимся по нему бойком 6 и закреплен физический маятник 7 со средством его подвеса, фик- сатор 8 для удержания физического маятпика в oTK.TOiienno.M положении, установ.тен- |{ый на (.)С1К)вании 1, фиксатор 9 д.чя удержания уда)ного ст ержня, установ.тенпый на KpoHiHTeiine 4, и регист)ирующ.ее устрой ств{.).

(Средство подвеса физического маятника состоит из двух , состоящих из опорной чащки К), упругой прок.чадки 11. peryjui(i()B04Hi)iо винта 12 и cт(JПOpнoй 1 айки 13, и ll apnиpп J связанной с кронп1тейном 4 вплки 14, и когорой устаповлена ось 15 ка- чапия фи::ического маятника и выпо.тнена 1 оризонта.тьная по.тка 16, на кот1)|1ой разме- 1цены дем :феры. при угом вилка 14 посредством демпферов прижата горизонтальной полкой 16 к кронштейну 4

Регистрирующее устройство состоит из з бчатогх) фиксатора 17, закрепленных на стойке 3 посредством поворотной оси двух вертикальных стрелочных указаталей 18 и 19, взаимодействующих с осью 15 качания фи- .и1ческого маятника и зубчать1м фиксатором 17, и шкалы 20.

Прибор работает следующим образом.

П)И освобождении из фиксатора 9 ударного стержня 5 с бойко.м 6 последний наносит удар по физическому маятнику 7, в результате чего в точке нодвеса физического маятника возникают ударные реакции, зависящие от места удара бойком ,6 по физическому маятнику. При этом де.монстри- руют три случая возникновения ударных реакций. В первом случае, при котором не возникает ударных реакций в точке подвеса физическо|-о маятника, удар производится в центре масс системы (данная точка заранее отмечается на физическом маятнике, нанример. в виде риски), которая называет1-я центром удара. В данном случае стрелки 18 и 19 регистрирующего уст )ойсгва остак.)тся неподвижны.ми. При нанесении удара ниже центра удара в точке подвеса фичическог о .маятника возникают ударные реакции, в результате чего ось 15 качания физического маятника, воздействуя на ви;1ку 14. вызывает некоторое смещение последней (поворот на 2-3°) за счет деформации упруг их прокладок 1 I демпферов, В результате ось 15, соприкасаясь с правой стре.лкой 19, отклоняет ее на который уго. г (лрелка 19, взаимодействуя с зубчатым фиксатором 17, фиксируется в отклоненном положении, а физический маятник 7, отклоняясь, фиксируется в фиксаторе 8. По шкале 20 снимают показания угла поворота стрелки 19. Демонстрацию нанесе- ния удара выию центра удара осуществляют аналогично. В результате наблюдают отклонение левой стрелки 18. Устанавливая боек 6 в различных точках вдоль ударного стержня 5, демонстрируют зависимость ударных реакций, возникающих в точке подвеса физического маятника, от точки приложения ударного импульса но отношению к центру удара.

Применение предлагаемого прибора поз- значительно повысить наглядность, точность измерений ударных реакций, возникающих в точке подвеса физического маятника, и дидактические возможности при изучении данного явления.

Формула изобретения

fe

i

иг 2

5

5

0

0

5

ник со средство.м его подвеса, и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации и точности регистрации ударных реакций, возникающих в точке подвеса физического маятника, он содержит установленный на основании фиксатор д,1я удержания физического маятника в отклоненном положении и установленный на крон- ц тейне фиксатор для удержания ударного стержня, средство подвеса физического маятника состоит из двух демпферов и niaji нирно связанной с кронштейном вилки, в которой установлена ось качания физического маятника и выполнена горизонтальная полка, на которой размен1ены демфе- ры, а регистрирующее устройство состоит из зубчатого фиксатора, закренленных на стойке посредством поворотной оси дв} х вертикальных срелочных указателей, взаимодействующих с осью качания физического маятника и зубчатым фиксаторо.м, и Н1ка- лы, при этом вилка посредством демпферов прижата горизонтальной полкой к кронштейну.

г J

77

фцг. 5

8 ид В