Учебный прибор по физике Советский патент 1992 года по МПК G09B23/20 

сл

с

Изобретение относится к учебным приборам по физике и позволяет повысить достоверность демонстрации закона Архимеда и удобство в пользовании. Меняя регулятором 5 напряжения мощность подводимого к электромагниту 4 тока, изменяют магнитное поле, воздействующее на ферромагнитную пластину 6, закрепленную на дне тела 3, имеющего положительную плавучесть и помещенного в жидкость 2. В результате этого тело 3 начинает погружаться в жидкость, а уровень 10 последней повышаться, что регистрируется по шкале 9, проградуированной в единицах веса жидкости и нанесенной на прозрачной трубке 7, связанной с прозрачным сосудом 1. Вес вытесненной жидкости и будет рэвен силе Архимеда, действующей на погружаемое в жидкость 2 тело 3. 3 ил.

VI о ю со

VI

ю

Изобретение относится к учебным приборам по физике и может быть использовано при изучении явлений, связанных с помещением различных тел в жидкость.

Целью изобретения является повышение достоверности демонстрации закона Архимеда и удобства в пользовании.

На фиг. 1 изображен прибор, общий вид; на фиг.2 и 3 - положение тела в различных стадиях погрух ения в жидкость.

Учебный прибор по физике сосхтоит из прозрачного сосуда 1. наполненного жидкостью 2, помещенного в жидкость тела 3, имеющего положительную плавучесть, средства изменения плавучести тела и средства регистрации веса вытесненной телом жидкости.

Средство изменения плавучести тела состоит из размещенного в основании сосуда 1 электромагнита 4 с регулятором 5 величины подаваемого на него тока и закрепленной на дне тела 3 ферромагнитной пластины 6.

Средство регистрации веса вытесненной телом жидкости выполнено в виде связанной с внутренней полостью вблизи дна сосуда 1 прозрачной трубки 7 со сливным коленом 8 и с линейной шкалой 9, нанесенноГ, в зоне, линии 10 уровня жидкости, причем прозрачная трубка 7 и сливное колено 8 имеют запорные вентили 11 и 12 соответственно, а шкала 9 лроградуирована в,единицах веса жидкости.

Кроме того, имеется прибор 13 для регистрации мощности питаюа его электромагнит 4 тока.

Учебный прибор по физике работает следующим образом.

В исходном состоянии вентили 11 и 12 закоыты, сосуд 1 заполнен жидкостью 2, на свободной поверхности которой п/аваетте по 3, электромагнит 4 обесточен. При использовании прибора открывают вентиль 11 и регистрируют уровень жидкости в сообщающейся с сосудом 1 прозрачной трубке 7 (в соответствии с законом о сообщающихся сосудах уровни в них одинаковы) по шкале 9, после чего подают питание на электромргнит 4.

Регулятором 5 напряжения постепенно изменяют (увеличивают) мощность подводимого к электромагниту 4 тика , что регистрируется прибором 13. Мапштног поле, создаваемое электромагнитом 4, воздейстеует на ферромагнитную пластину 6, закрепленную на днище тела 3, стремясь прэтянуть вго к электромагниту. Однако этому препятствует сила Архимеда, аозникающак при погружении тела 3 в жидкость 2. Уровень 10 жидкости в сосуде 1 и сообщенной с ним трубке 7 по мере частичного погружения тела 3 увеличивается, что показано на фиг,2 и 3. По шкале 9, проградуированной в единицах веса вытесненной

жидкости, отсчитывают значение силы Архимеда, которая равна разности между показаниями учебного прибора при частичном погружении тела и свободном его плавании, Изменяя регулятором 5 мощность тока, питающего электромагнит, изменяют плавучесть тела. До тех пор, пока тело 3 полностью не погружено в жидкость 2, наблюдают по прибору 13, как с ростом мощности тока тело 3 все больше погружается в

5 жидкость. Одновременно по увеличению столба жидкости в прозрачной трубке 7 наблюдают количественный рост силы Архимеда. После полного погружения тела 3 в жидкость наблюдают, что дальнейшее погружение тела 3 не влияет на значение силы Архимеда, которая равна весу жидкости, вы- тесненной телом при его погружении.

.При необходимости в сосуде 1 может быть заменен род жидкости. Для этого жидкость, ранее используемую при испытаниях, чзрез сливное колено 3, вентили 11 и 12 сливают и после закрытия вентилей сосуд заполняют новой жидкостью. При этом необходимо пареградумровать олкалу 9 или закрепить на трубке 7 планку со шкалой, отградуированной с учетом плотнссги вновь примененной жидкости.

Для иаглкдмости обучения жидкость в сосуде может быть кошрастио окрашена, а

5 в случае использования прозрачной жидкости в трубке 7 может быть установлен контрастный nonnafjoic со стрелкой, направленной на шкалу 9.

Использование прибора позволяет с

0 Еысокой достоверностью наглядно демонстрировать сущность закона Архимеда и производить количественные измерения силы Архимеда,

Простота замены жидкости повышает

5 удобство в пользовании прибором Б лабораторной практике.

Формула изобретения Учебный прибор по физике, содержащий наполненный жидкостью прозрачный

0 сосуд и помещенное в жидкость тело, положительную плавучесть, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности демонстрации закона Архимеда и удобства в пользовании, он снабжен

5 средством изменения плавучести тела, состоящим из размещенного в оснозании со. суда aneKTpowarHt Ta с регулятором величины подаваемого на него тока и закрепленной на дне тела ферромагнитной гтастины, и средством регистрации веса

вытесненной телом жидкости, выполнен ным в виде связанной с внутренней полостью вблизи дна сосуда прозрачной трубки со сливным коленом и с линейной шкалой,

нанесенной в зоне линии уровня жидкости, при этом прозрачная трубка и сливное колено имеют запорные вентили, а шкала проградуирована в единицах веса жидкости.

7

Фиг.З