Устройство для демонстрации действий над векторами Советский патент 1989 года по МПК G09B23/08 

(pufi

V

наклона их осей, для чего они имеют шарниры, состоящие из жестко связанных с валами втулок и размещенных одно в другом колец, наружное из ко- торых взаимодействует с тяговыми элементами 12, 13. Для демонстрации ослабляют фиксатор, перемемещают коромысло по дуговой прорези 17 и фиксируют в требуемом положении. В ре- зультате этого поворачивается и шарнирный параллелограмм, при этом, рамка 8 будет смещаться, постоянно сохрняя горизонтальное положение, а рамка 9 - поворачиваться на угол тот же, что и коромысло. В результате смещения рамок 8, 9 стрелочные указатели 1 ,2,3 располагаются по отношению друг К другу в зависимости от положения, занимаемого шарнирным параллелограммом. Вращая маховики 7, демонстрируют изменение величины стрелочного указателя 3 вектора равнодействующей силы, его составляющих и угла между ними. 7 ил.

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет демонстрировать сложение двух сил, расположенных под разными углами, а также разложение силы, расположенной под произвольным углом. Устройство содержит размещенные между вертикальными панелями шарнирно соединенные одними концами стрелочные указатели горизонтальной 1 и вертикальной 2 составляющих вектора, стрелочный указатель 3 вектора равнодействующей силы и связанный с ним шарнирный параллелограмм, две пары взаимно перпендикулярных валов 4,5 с направляющими роликами 6 и приводными маховиками 7 и две взаимно перпендикулярные рамки 8,9, связанные между собой расположенным в их прорезях 10 пальцем 11. Шарнирный параллелограмм образован двумя парами тяговых элементов 12,13, а рамки 8,9 соединены с ветвями элементов 12,13. Стрелочные указатели 1,2 соединены с концами рамок 8,9, указатель 3 соединен с пальцем 11. На задней панели 14 имеется дуговая прорезь 17, с которой связано коромысло 20, взаимодействующее с параллелограммом. Ролики 6 смонтированы с возможностью наклона их осей, для чего они имеют шарниры, состоящие из жестко связанных с валами втулок и размещенных одно в другом колец, наружное из которых взаимодействует с тяговыми элементами 12,13. Для демонстрации ослабляют фиксатор, перемещают коромысло по дуговой прорези 17 и фиксируют в требуемом положении. В результате этого поворачивается и шарнирный параллелограмм, при этом рамка 8 будет смещаться, постоянно сохраняя горизонтальное положение, а рамка 9 поворачиваться наугол тот же, что и коромысло. В результате смещения рамок 8,9 стрелочные указатели 1,2,3 располагаются по отношению друг к другу в зависимости от положения, занимаемого шарнирным параллелограммом. Вращая маховики 7, демонстрируют изменение величины стрелочного указателя 3 вектора равнодействующей силы, его составляющих и угла между ними. 7 ил.

Изобретение относится к демонстра ционным приборам и может быть использовано, например, при изучения в кусе теоретической механики сложения двух сил, расположенных под разными углами, а также разложения силы на две составляющие.

Цель изобретения - повьщ1ение точности и удобства в работе.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2- схема механизма перемещения стрелочных указателей векторов, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2 , на фиг. 6 - прибор с расположением стрелочных указателей векторов под острым углом один к другому; на фиг. 7 - то же, под тупым углом.

Устройство содержит шарнирно соединенные одним концом стрелочные указатели горизонтальной 1 и вертикальной 2 составляющих вектора и стрелочный указатель 3 вектора равнодействующей силы и связанный с ним щар- нирный параллелограмм, две пары взаимно перпендикулярных валов 4 и 5, с направляющими роликами 6 и приводными маховиками 7 и две взаимно перпендикулярные рамки 8 и 9, связанные мезкду собой расположенным в их прорезях 10 пальцем 11.

Шарнирный параллелограмм образова двумя парами бесконечных тяговых элементов 12 и i3, а рамки 8 и 9 соединены с ветвями тяговых элементов 12 и 13.

Стрелочные указатели 1 и 2 составляющих вектора свободными концами

5

0

5

Q

0

5

0

5

соединены с концами рамок 8, 9, указатель 3 равнодействующей силы свободным концом соединен с пальцем 11, а посредством выполненной в нем про- рези взаимодействует с элементами корпуса .

Все элементы устройства размещены в корпусе между вергикальньсми пане- лями 14, 15, установленными на основании 16, при этом на задней панели 14 имеется дуговая прорезь 17, в которой перемещается фиксатор, состоящий из болта 18 с барашковой гайкой 19, посредством которых фиксатор связан с коромыслом 20 н закрепляется после перемещения последнего в требуемом положении, причем коромысло 20 взаимосвязано с шарнирньгм параллелограммом .

Ролики 6 смонтированы на валах 4, 5 с возможностью наклона их осей вращения относительно осей валов, для чего они снабжены универсальными шарнирами, состоящими из жестко связанных с валами в гулок 21, в диаметральные отверстия которых установлены два штифта 22, свободные концы которых установлены в глухом диаметральном отверстии промежуточного кольца 23. Последнее аналогичным образом установлено в наружном кольце 24, взаимодейс1ьующем с тяговыми элементами 12, 13, для чего кольцо 24 может быть выполнено в виде щкивов или звездочек в зави- симости от вида исполнения бесконеч- rtbix тяговых элементов.

Устройство для демонстрации действий над векторами работает следующим образом.

Для демонстрации сложения сил, расположенных под прямым углом один к другому шарнирный параллелограмм устанавливают так, чтобы стрелочные указатели 1 и 2 находились под прямым углом друг к другу. После этого врашая маховики 7, демонстрируют изменение величины стрелочного указателя 3 вектора равнодействующей силы,перемещение в вертикальной или горизонтальной плоскостях бесконечных тяговых элементов 12,13 и связанных с ними рамок 8 и 9, а следовательно, и стрелочных указателей 1 и 2, являющихся составляющими вектора 3, при этом демонстрируется также и изменение угла между векторами I-3.

Для демонстрации сложения или раложения сил, расположенных под острым или тупым углом, ослабляют фиксатор, перемещают коромысло 20 по дуговой прорези 17 и фиксируют в требуемом положении. В результате поворачивается и шарнирный параллелограмм, при этом благодаря наличию универсальных шарниров рамка 8 будет смещаться, постоянно сохраняя горизонтальное положение, а рамка 9 - поворачиваться в ту или иную сторону на угол, равный углу поворота коромысла 20. В результате смещения рамок 8 и 9 будут смещаться и стрелочные указатели 1-3, располагаясь по отношению друг к другу в зависимости от положения, занимаемого шарнирным параллелограммом. Вращая маховики 7, демонстрируют изменение величины стрелочного указателя 3 вектора равнодействующей силы, а

следовательно, и его составляющих и угла между векторами.

Использование изобретения позволяет значительно повысить точность и удобство в работе при изучении процесса сложения двух сил, расположенных под различными упами одна к другой, а также разложение силы на

две составляющие, расположенной под произвольным углом к горизонтали или

вертикали.

Формул, а изобретения

Устройство для демонстрации действий над векторами, содержащее шарнирно соединенные одним концом стрелочные указатели горизонтальной и вертикальной составляющих вектора и стрелочный указатель вектора равнодействующей силы и связанный с ним шарнирный параллелограмм для изменения величины и направления указателей векторов, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности и удобства в работе, оио имеет две пары взаимно перпендикулярных валов с направляющими роликами и приводными маховиками и две взаимно перпендикулярные рамки, связанные

между собой расположенным в их прорези пальцем, при этом шарнирный параллелограмм образован двумя парами бесконечных тяговых элементов, связанных с роликами, рамки соединены

с ветвями тяговых элементов, стрелочные указатели составляющих вектора свободными концами соединены с концами рамок, а указатель равнодействующей силы свободным концом соединен с пальцем.

сри. З

18

/4

/

ТООчХУОчН

ср

фаг 6

сригЛ

n

8 1

L

±

/ I IS 16

/4 7

сриз.7