ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ГАРМОНИЧЕСКОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к учебным и наглядным пособиям, в частности к приборам для демонстрации гармонического колебательного движения.

Известный прибор аналогичного назначения (см. авт. св. 180869) громоздок, не обеспечивает демонстрацию различных ПО амплитуде колебаний, недостаточно нагляден при демонстрации перед большой аудиторией.

Предложенный гарабор отличается от известного тем, что элементы 1коле|бательно,го органа смонтированы на разных осях, расположенных в одной вертикальной плоскости. Нижний элемент выполнен в виде ведущего крввошипа, а верхний - в виде ведомого диска, снабженного пальцем, перемещаю(щимся в продольном пазу ползушки. Ползушки установлены одна над другой и жестко скреплены между собой.

Это позволяет демонстрировать колебательные движения разлИЧ1ных амплитуд, повысить наглядность демонстрации и упростить конструкцию прибора.

На фиг. 1 показан предложенный прибор, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди.

Корпус, изготовленный, например, из дерева, имеет переднюю и заднюю стенки /, 2. Колебательный орган прибора состоит из шар«ирно соединенных с помощью вертикальной рейки 3 колебательных элементов 4, 5, раопоЛоженных в одной вертикальной плоскости и р-аботающих синфазно. Нижний колебательный элемент 4 выполнен в виде ведущего «ривощипа, насаженного на вал 6, на который жестко насажена рукоятка 7, приводящая в движение колебательный орган. Рукоятка может быть заменена электродвигателем.

Кривошип шарнирно соединен с рейкой 3 осью 8. Ось 8 движется в вертикальном пазу 9 нижней ползуш1ки 10, представляющей собой рамку (из .металла), которая перемещается в направляющих Л, 12 корпуса на щарикоподщипни1ках 18. Верхний колебательный элемент

5 выполнен в виде прозрачного диска, укрепленного на оси 14 и приводимого во вращение посредством рейки 3, верхний конец которой щарнирно укреплен на периферии диска с помощью пальца 15. Палец входит своим

концом в вертикальный паз верхней ползущки 16, .которая, как и все детали верхней части прибора, выполнена прозрачной в виде плх ского листа примерно тех же размеров, что и нижняя ползущка. Верхняя и нижняя ползушки связаны одна с другой жестко и совершают возвратно-плступательное движение, в которое преобразуется вращательное движение колебательных элементов.

ла IS горизонтальных смещений и круговая iiiKa/ia 19 .колебаний.

Все элементы верхией части прибора делаюг прозрачными - это облегчает дем.онстрацию с применением световой проекции (перед прибором может быть уста новлеп источник света).

Прибором можно демонстрировать движения, раз,личные не только по фазе, но и по амплитуде. Для этого на верхнем колебательном элементе 5 предусмотрены.два ряда отверстий, расположенных ио о-кружностям 20, 21 различных радргусов (|прИМер о через 15°).

Проекции этих отверстий могут быть п.олучены На шкале 18 горизонтальных nepeNieiueний по закону сивусов и выполнены в виде отBepcTiifi 22 на ползуш ке на уровне ш.калы 18.

При де го нстра1ции колебательных движений одно из них имитируется темным индексом 23, установленным п.астояпщо, и Пальцем 15, а другое - прозрачными цветными индексами, устанавливаемы.ми в отверстия.х окружностей 20, 21 на верхнем колебательном элементе 5 и на верхней ползушКе 16.

Рабо-тает прибор следующим образом.

Например, при демон€тра|Ции двух колебательны.х движений с раз1Н;Остью фаз 30° с .опережением при одинаковой амплитуде прибор устанавливают в положекие, при котором смещение и фаза равны гулю.

Ставят индексы на щкале 19 (в верхнем колебательном элементе) в отверстие, соответствующее 30°. и в соответствующее отверстие на верхней п.олзунике 16..ц получают смещение при фазе 30°.

Приводят колебательный орга;н прибора во вращение и фи«сируют ио нжале 18 смещение, а по Щкале колебаний 19 - фазу.

При демонстрации двух колебательных

движений с разностью фаз 180° и с различной

/ . Л 1 а.милитудои Л.,, устанавливают ириоор

в среднее положение. Свет.овой индекс устанавливают в отверстие окружности 21 меньщего радиуса на прозрачном диске, соответствующее разности фаз 180°, а на окружности 20 ставят индекс против индекса 23 на иолзущке. Приводят в.о вращение колебательный орган с ПОМОЩЬЮ р-укоятки. Колебательный элемент, вращаясь, тянет за собой рейку 3.. которая заставляет вращаться нрозрачиый диск. Кривощии сообщает возврагно-июступательное движение нижней нолзушке 10, которая тянет за собой ползушку 16 .На шкалах 18, 19 и дополнительных деления.к диска и верхней лолзушки находят числ.овые значения фаз амплитуд, смещений и функциональную зависимость между фазой и смещением.

Предмет изобретен И я

Прибор для делюнстрацни гармонического колебательного движения, содержащий колебательный орган, элементы которого взаимодействуют с ползущкамП. тьреобразуюитими вращательное движение з прямолинейное возвратно-поступательное, отличающийся тем, что, с целью осуществления демонстрации колебаний, различных 1ПО амплитуде, и упрощения конструкции прибора, эле.менты колебательного органа смонтированы на разных осях, расположенных в одной вертикальной -плоскости, причем нижний элемент вькюлнен в виде ведущего кривошииа, верхний - в виде ведомого диска, снабженного иальцем, перемещающимся в продольно.м пазу июлзушки, а иолзущки установлены одна над другой и жестко с/креплены между собой.

иг /

(Huz 2