Устройство для изучения волновых процессов на поверхности воды Советский патент 1992 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям по физике для изучения волновых процессов на поверхности воды.

Известно наглядное пособие для демонстрации волн на поверхности жидкости (см. авт. св. СССР № 982069, кл. С 09 В 23/06), содержащее корпус со слоем жидкости, возбудитель волн и источник света, который расположен в станке корпуса. Показатель преломления стенок корпуса равен показателю преломления жидкости, наружные поверхности корпуса защищены светонепроницаемым покрытием, а над поверхностью жидкости установлен светофильтр,

Недостатком устройства является наличие оптических устройств со слабым изображением, наличие электронных блоков для синхронизации частоты и создания стро- бэффекта.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности является конструкция устройства Установка для изучения основных свойств волновых явлений на поверхности воды ФПВ 02 см.

ТУ 40.205-86), содержащего источник света, конденсор, обьектив, электромагнитный вибратор и ванну с водой.

Недостатком устройства являются большие габариты, выносной экран, наличие конденсора и объектива, а также низкие технические характеристики, обусловленные слабым, нечетким изображением и миганием лампы.

Целью изобретения является повышение наглядности и упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изучения волновых процессов на поверхности воды, содержит источник света, ванну с водой, вибратор, который согласно изобретению приводится в движение посаженным на валу электродвигателя профильным кулачком, сцепленным эластичной втулкой с валом обтюратора-крыльчатки, установленного в корпусе соосно с валом двигателя, при этом профиль указанного кулачка приводит в движение вибратор посредством скольжения по нему толкателя, связанного с рычагом, на противоположVJ

О

о ел со VI

ном конце которого установлен возбудитель волн, возбуждающий волны на поверхности воды.

В результате установки кулачка и обтюратора на одном валу автоматически синхронизируется частота колебаний вибратора и частота мигания источника света, за счет чего достигается качественный стробэф- фект. Установка мощного источника света, оптические устройства (конденсор и объектив) отсутствуют, при этом качество и яркость изображения улучшаются.

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что вибратор приводится в движение, посаженным на валу электродвигателя профильным кулачком, сцепленным эластичной втулкой с валом обтюратора- крыльчатки, установленного в корпусе соос- но с валом двигателя, при этом профиль указанного кулачка приводит в движение вибратор посредством скольжения по нему толкателя, связанного с рычагом на противоположном конце которого установлен возбудитель волн, возбуждающий волны на поверхности воды.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию новизна,

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия.

На фиг.1 изображено устройство для изучения волновых процессов на поверхности воды; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для изучения волновых процессов на поверхности воды представляет собой металлическую конструкцию, на основании 1 которой закреплена стойка 2, к которой крепится болтовыми соединениями электродвигатель 3, кулачок 4, втулка 5, обтюратор-крыльчатка 6.

Вал 7 установлен в корпусе 8 на подшипниках. На одном конце вала насажена резиновая втулка 5, а на другом - обтюратор-крыльчатка 6.

Источник света установлен в патроне 9. Вода наливается в ванну 10. Волны, возбуждаемые на поверхности воды наконечником 11, проецируются с увеличением на экран, которым служит основание 1. Вращение от

электродвигателя 3 на вал 7 обтюратора- крыльчатки 6 передается через упругий элемент-втулку 5.

Профильная поверхность Б кулачка 4

посредством скольжения по ней толкателя 12 приводите колебательное движение вибратор 13, возбудитель волны на поверхности воды.

Устройство для изучения волновых процессов на поверхности воды работает следующим образом.

При подаче напряжения на двигатель начинает вращаться рал с кулачком 4 и обтюратор-крыльчатка 6. Кулачок 4 возбуждает колебания вибратора 13, который возбудителем волн, расположенным на другом конце, возбуждает волновые колебания на поверхности воды. Лучи источника света 14 благодаря вращению обтюратора-крыльчатки 6 прерывисто, синхронно с колебаниями вибратора, освещают поверхность воды и проецирует волновую картину уже со стро- бэффектом на экране.

Учащийся может срисовать и с помощью линейки замерить проецируемое изображение.

Применение стробэффекта, получаемого при помощи обтюратора-крыльчатки, установленного соосно с профильным

кулачком приводящим при помощи скользящего по нему толкателя в движение вибратор, позволяет обойтись без конденсаторэ, объектива, блоков синхронизации w ручных регулировок, что дает возможность лолучить высокое качество изображения на всех частотах по сравнению с прототипом. Формула изобретения Устройство для изучения волновых процессов на поверхности воды, содержащее

прозрачную ванну с водой, расположенный в ней возбудитель волн, связанный с вибратором, источник света, экран и средство для обеспечения стробоскопического проецирования ванны на экран, отличающеес я тем, что, с целью повышения наглядности и упрощения конструкции, средство для обеспечения стробоскопического проецирования выполнено в виде расположенного между источником света и ванной обтюратора-крыльчатки, а на валу привода вибратора установлен кулачок, сцепленный посредством эластичной втулки с валом обтюратора, при этом возбудитель волн установлен на рычаге, несущем толкатель,

взаимодействующий с кулачком,

б 7 S

Использование: относится к учебным наглядным пособиям по физике. Сущность изобретения: устройство представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из основания, стойки, ванны, блока стробоэффекта и крышек. Лампа служит источником тока. Ванна наполнена водой. Волны, возбуждаемые на поверхности воды вибратором, проектируются с увеличением на экран, которым служит основание. 2 ил.

Фиг 2

13