Учебное пособие по физике для демонстрации колебаний и волн Советский патент 1979 года по МПК G09B23/06 

I

Известны учебные пособия для демонстрации волновых колебаний, содержащие привод и спицы с шариками 1.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является волновая машина, содержашая основание, каркас, установленный на основании, подвесы и грузики 2.

Эта волновая машина конструктивно довольно сложна и, кроме того, воспроизводит картину волнообразных движений кинематически, что ограничивает наглядность демонстрации.

Цель изобретения - улучшение наглядности демонстрации волновых колебаний.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве каркас содержит перекладину, стойки и расположенную между ними упругую стяжку, подвесы выполнены из упругого материала и одним концом закреплены на перекладине, а другие их концы попарно соединены со стяжкой, при этом грузики расположены в точках соединения подвесов со стяжкой.

На чертеже изображено предлагаемое учебное пособие по физике.

Учебное пособие состоит из основания 1 с размещенным на нем каркасом, между

стойками 2 которого натянута стяжка 3, а к перекладине 4 прикреплены подвески 5. Грузики 6 подвешены в точках пересечения подвесов 5 и стяжки 3 и расположены на равных расстояниях друг от друга.

Учебное пособие позволяет производить демонстрацию следующих видов колебательных процессов.

Распространение поперечных колебаний. Крайний грузик поднимают на высоту, равную 10-15% длины первого упругого подвеса, и затем движением руки в виде всплеска распространяют колебания на все грузики.

Сдвиг фаз между колеблющимися точками. Смещают крайний грузик в вертикальном или горизонтальном направлении в плоскости каркаса и обращают внимание на отставание последующего грузика от предыдущего.

Распространение продольных колебаний. Выполняют действия, аналогичные действиям при распространении поперечных колебаний, причем крайний грузик перемещают в горизонтальном направлении.

Стоячие волны. Берутся за крайний грузик и принуждают его колебаться с частотой, равной частоте собственных колебаний, длительное время поперек или вдоль волны.

Отражение волны. Принуждают колебаться крайний грузик в вертикальном или горизонтальном направлении, и на противоположном конце волновой машины наблюдают отражение волны.

Таким образом, посредством изменения характера вынужденных колебаний крайнего грузика получают желаемую картину волновых движений.

Учебное пособие позволяет изменять частоту, амплитуду колебаний, расположение узлов и пучностей стоячей волны, направление распространения волн.

Описанная конструкция отличается от известных своей простотой. К тому же в процессе образования волновых картин действуют реальные силы, вызывающие колебания, что и позволяет значительно улучшить наглядность демонстраций.

Формула изобретения

Учебное пособие по физике для демонстрации колебаний и волн, содержаидее основание, каркас, установленный на основании, подвесы и грузики, отличающееся тем, что, с целью улучшения наглядности демонстрации, каркас содержит перекладину, стойки и расположенную между ними упругую стяжку, подвесы выполнены из упругого материала и одним концом закреплены на перекладине, а другие их концы попарно соединены со стяжкой, при этом грузики расположены в точках соединения подвесов со стяжкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии № 1445290, кл. G 5 G, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 95530, кл. G 09 В 23/06, 1951.