Прибор предназначен для демонстрации свободного вращения системы тел с меняющимся моментом инерции.
Предлагаемый прибор обеспечивает возможность многократного изменения суммы моментон инерции тел, составляющих систему, и соответствующего многократного изменения начальной угловой скорости вращения системы, а также возможность использования прибора для наблюдения вращения Земли, определения щироты местности и направления географического меридиана.
Для этого прибор содержит поворотную раму с диаметрально противоположными движной и неподвижной осевыми опорами. В раме помещен щарнирный правильный четырехугольник, свободно опирающийся двумя своими противолежащими углами на осевые опоры рамы. Четырехугольник состоит из двух пар стержней полукруглого сечения, соединенных щарнирно с помощью лотков. Стержни, каждой пары обращены один к другому плоскими сторонами и связаны свободными концами посредством пружинящих пластин, которые смыкают стержни в единый стержень круглого сечения с минимальным моментом инерции.
торой помещены две диаметрально противоположные осевые опоры 2 и 5 с остриями на концах. Опора 2 - неподвижная и укреплена в раме 1, а опора 5 - подвиж:ная и может перемещаться вдоль своей оси и закрепляться в нижнем положении в крючках 4 с помощью нити.
В раме установлен правильный четырехугольник, свободно опирающийся своими противолежащими углами на осевые опоры 2 иЗ. Четырехугольник состоит из двух пар стержней полукруглого сечения 5, 6 и 7, 8, соединенных щарнирно с помощью лотков 9 и 10. Стержни в каждой паре 5, 6 и 7, 8 обращены один к другому плоскими сторонами. Свободные концы стержней связаны посредством пружинящих пластин 11 и 12, опирающихся на острия опор 2 я 3.
Пружины И и 12 смыкают стержни 5, 6 и 7, 8 ъ единый стержень Kpyrvioro сечения. В этом положении момент инерции относительно продольной оси будет минимальным.
Ось четырехугольника может быть установлена под любым углом наклона к вертикали путем соответствующего поворота рамы / на основании 13. Плоскость прибора располагаться под любым углом к плоскости меридиана.
вверх, то угловая скорость будет возрастать, достигая максимальной (см. фиг. 1). При переА4 ещении опоры 3 вниз угловая скорость четырехугольника будет уменьшаться.
Для наблюдения вращения Земли прибор устанавливают таким образом, чтобы рама расположилась в плоскости земного меридиапа, а ось четырехугольника путем поворота рамы - в основании 13 наклонно к горизонту под углод1, равным широте местности. Ось прибора при этом займет положение, параллельное земной оси.
Лотки 9 и 10 раздвигают до упора в раму/ п опзш;енную опору 3 укрепляют в крючках.
Увлекаемая Землей система стержней прибора имеет в этом положении одинаковую с ней угловую скорость. При освобождении оноры 5 система стержней переходит в положение (см. фиг. 2). В связи с многократным уменьшением момента инерции система стержней приобретает дополнительную угловую скорость в сторону врап;ения Земли, которую можно наблюдать.
Для измерения величины угловой скорости, а также для демонстрации врапхения Земли можно наружную сторону пружины 11 снабдить многогранным зеркалом для отражения направленных на него световых лучей от источника света и измерять скорость перемещения отрал ения на экране.
Определение широты местности или положение географического меридиана осуществляют путем измерения угловой скорости системы стержней при вертикальном положении их оси с последующим сопоставлением измеренной скорости с максимальной для данного прибора.
Для определения прибором направления географического меридиана находят такоеположение рамы, при котором угловая скорость системы стержней будет наибольшей.
Предмет изобретения
Прибор для демонстрации свободного врашення системы тел с меняющимся моментом пнерции, отличающийся тем, что, с целью возможности многократного изменения суммы моментов инерции тел, составляющих систему, и
соответствующего многократного изменения начальной угловой скорости вращения системы, а также возможности использования его для наблюдения вращения Земли, определения широты местности и направления географического меридиана, он содержит поворотную раму с диаметрально противоположными подвижной п неподвижной осевымл опорами и помещенный в раме шарнирный правильный четырехугольник, свободно опирающийся двумя своими противолежащими углами на осевые опоры рамы, при этом четырехугольник состоит из двух пар стержней полукруглого сечения, соединенных шарнпрно с помощью лотков, а стержни каждой пары обращены один
к другому плоскими сторонами и связаны своими свободными концами посредством прул инящих пластин, обеспечивающих возможность смыкания стержней в единый стержень круглого сечения с минимальным моментом инерцни.
