Учебный прибор по механике Советский патент 1990 года по МПК G09B23/10 

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть испо ль-i зовано, например, при изучении свойств кориолисовой силы.

Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей и повьшение наглядности,,,

На фиг,1 изображен прибор, вид спереди; на фиг.2 - вид А на фиг.1. 1о

Учебный прибор по механике содержит установленную на основании 1 вертикальную стойку 2, расположенную на ней втулку 3, связанную с приводом вращения (не показан), горизонтальную f5 направляющую 4, связанную с вогулкой 3 своей средней частЫо и имеющую на концах ограничительные выступы 5, свободно установленные на направляющей 4 по обе стороны от оси вращения 20 диски 6 и 7, каждый из которых имеет , два радиальных канала 8 и расположенные в каждом канале грузы 9, упругие прокладки 10, установленные между втулкой 3 и каждьм диском, и два 25 электромагнита 11 и 12, расположенные на противоположных сторонах втулки 3 между дисками 6 и 7. .

Центральная часть 13 дисков и грузы 9 выполнены из ферромагнитного -|0 материала, а периферийная часть дисков - из прозрачного материала, например оргстекла. Для предотвращения выпадения грузов 9 из дисков на каж- дьй диск установлено кольцо 14. Элек- . тромагниты 11 и 12 установлены таким образом, что образукнцийся при их включении магнитный поток замыкается через их.сердечники, грузы 9 и центральную часть 13 ;1исков, причем сила Q притяжения электромагнитов обеспечи- 1вает перемещение, дисков 6 и 7 и грузов 9 из их крайних положений к оси вращения при некоторой угловой скорости вращения втулки.3.

Прибор работает следующим образом.

В исходном положении включают электромагниты 11 и 12, в результате чего диски 6 и 7 с грузами 9 притягиваются к последним, опираясь на упругие прокладки 10.

После этого втулке 3 сообщают заданную угловую скорость и отключают электромагниты 11 и 12. В результате

этого на диски 6 и 7 и грузы 9 начинают действовать центробежные и ко- риолисовые силы соответственно, под действием которых диски 6 и 7 перемещаются по направлякщим 4 до ограничительных выступов 5, э два из четырех груза 9 перемещаются по каналам

8до взаимодействия с кольцом 14.

Затем вновь включают электромагниты 11 и 12 и наблюдают, :как под действием их силы притяжения диски 6 и 7 начинают перемещаться по направляющей 4 к центру вращения, а грузы

9перемещаться по каналам 8 к центра дисков 6 и 7. В результате этого возрастает угловая скорость вращения втулки 3 ввиду уменьшения момента инерции вращающихся тел вследствие перемещенияпослёдйих к оси вращения

Использование изобретения позволи с большой степенью достоверности и наглядности демонстрировать свойства кориолисовой и центробежных сил, а также изменение момента инерции вра- Щакйцихся тел вследствие изменения их положения по отношению к оси вращения

Формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий установленную на основании вертикальную стойку, расположенную на ней втулку, связанную с приводом вращения , горизонтальную направляющую, связанную с втулкой своей средней частью и имеющую на концах ограничительные выступы, свободно установленные на направляющей по обе стороны от оси вращения диски, каждьй из которых имеет два радиальных канала и расположенные в калодом канале групы, и упругие прокладки, установленные между втулкой и каждым.диском, отличающийся тем, что, с целью-расширения демонстрационных возможностей и повьшения наглядности, он имеет два электромагнита, расположенные на противоположных сторонах втулки между дисками, при этом центральная часть последних и грузы выполнены из ферромагнитного материала, а периферийная часть дисков - из прозрачного материала.

Вид А

Изобретение относится к учебным приборам по механике и позволяет расширить демонстрационные возможности и наглядность законов вращательного движения. Прибор содержит вертикальную стойку 2, расположенную на ней втулку 3, связанную с приводом враещния, горизонтальную направляющую 4, свободно установленные на направляющей диски 6 и 7, грузы, расположенные в каналах дисков, и два электромагнита. При этом центральная часть 13 дисков и грузы выполнены из ферромагнитного материала, а периферийная часть дисков - из прозрачного материала. При вращении втулки 3 диски 6 и 7 перемещаются по направляющей 4 до ограничительных выступов под действием центробежной силы, а грузы перемещаются по каналам до взаимодействия с кольцом 14. Включая электромагниты, наблюдают, как диски 6 и 7 начинают перемещаться по направляющей 4 к центру вращения, а грузы по каналам - к центрам дисков 6 и 7. В результате этого возрастает угловая скорость вращения втулки 3 ввиду уменьшения момента инерции вращающихся тел вследствие их перемещения к оси вращения. 2 ил.

72

-3-

-7

-д 9

-;j

5N-70 9

77

Фиг. 2