Учебный прибор для демонстрации бегущей волны Советский патент 1981 года по МПК G09B23/06 

(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ БЕГУЩЕЙ ВО;1НЫ

Изобретение относится к рааиотехнике и электронуже и быть использовано ОЛЯ облег ения усвоения принципа волнооб разования и постоянства скорости распространения электромагнитных волн. Известен учебный прибор оля аёмонстрации бегущей волны, соаержаший установпенные ь раме имитаторы элементов вол ны, расположенные на нитях и закрепленные на раме привоц для вращения имитаторов l, Недостатком известного учебного прибора является невозможность аемонстрации процесса волнообразования. Цель изобретения - повышение нагляцности. Поставленная цель достигается тем, что прибор имеет закрепленный на раме стержень с щайбами и связанную с приводом муфту, приЭТОМ имитаторы выполнены в виде дисков с периферийньп ли отверстиями, расположенными на равном рас стоянии от центра и установлены с чередованием между щайбами на стержне, а НИТИ выполнены упругим, расположены в периферийных отверстиях дисков и закреплены на приводной муфте. Кроме того, он имеет установленные на раме датчики перемещения дисков и электрически связанное с датчиками регистрирующее устройство. На фиг. 1 изображен учебный прибор, общий вид; на фиг. 2 - половина периода бегущей волны; на фиг. 3- разрез А-А на фиг. 2. Учебный прибор содержит установленные на раме 1 имитаторы 2 элементов волны. Имитаторы 2 выполнены в вице дисков с периферийными отверстиями, рао положенными на равном расстоянии от центра. В периферийных отверстиях аисков расположены упругие нити 3, закрепленные на привоаной муфте 4. Приводная муфта 4 через ось 5 связана с привоцом 6 ОЛЯ вращения имитаторов. На раме 1 закреплен стержень 7 с шайбами 8. Стержень 7 одним концом 3 закреплен на кронштейне 9, а другим кон цом связан с натяжным устройством 10. Имитаторы 2 установлены на стержне 7 с чередованием межау шайбами 8. На раме 1 нанесены нониус 11 в относительных единицах и датчики 12 перемещения цисков, электрически связанные с регистрирующим устройством 13. Сама рама 1 при помощи струбцин 14 закреплена на ножках 15. Учебный прибор работает следующим образом. Вращением привода 6 сообщают движе ние имитаторам 2, причем движение от имитатора к имитатору передается через упругую нить 3. Имитатор 2, получив импульс силы вращательное движение по стрелке Б от предыдущего имитатора, через упругую нить 3, поворачивается и передает движение следующем имитатору. Однако следующий имитатор, вслецствие наличия собственного момента инерции, не может мгновенно последовать за предыдущим имитатором. Происходит запаздывание движения каждого последующего имитатора относительно предыдущего на угол О где р - угол запаздывания. Поскольку имитаторы 2 расположены на равном расстоянии друг от друга, а Движение передается с запаздыванием на угол О от имитатора к имитаТору, то они образуют винтовую бегущую волну, где шаг винта определяет длину волны Д-(фиг. Чем больщий импульс силы получает имитатор 2, вследствие увеличения скорости (частоты)вращения привода, тем больще угол запаздывания О - тем короче длина волны, .и наоборот - при малой скорости (частоте) вращения - длина вол ны возрастает. На сколько больщий или меньщий импульс силы получает имитатор, на столько больщий или меньщий получается угол запаздывания р . Отсюда еле дует, чем больщий угол запаздывания О, тем выще ут ловая скорость последующих имитаторо и наоборот, т.е. время прохождения угла 2 запазаыЕ ания кажпым имитатором остается неизменным, отс ича следует, что Ср СОИвЬ, . гяс Тр - 1фемя прохождешш имитатором угла запаздыг ания. Таким образом, как бы не изменялась частота вращения имитаторов, скорость распространения бегущей волны п учебном приборе остается постоянной. Скорость распространения .бегущей волны измеряется в приборе регистрирующим устройством 13, причем запуск его осуществляется передним фронтом волны правым по схеме датчиком 12, а останавливается левым. Длина волны, зависим я от частоты вращения 6, отсчитывается по нониусу 11, Предложенный учебный прибор позволяет расщирить демонстрационные возможности. Формула изобретения 1.Учебный прибор для демонстрации бегущей вопны, содержащий установленные в раме имитаторы элементов волны, расположенные на нитях и закрепленный на раме привод для вращения имитаторов, отличающийся тем, что, с цепью порьпиения наглядности, он имеет закрепленный на раме стержень с щайба- ми .и связанную с приводом муфту, при этом имитаторы выполнены в виде дисков с периферийными отверстиями, расположенными на равном расстоянии от центра и установлены с чередованием между щайбами на стержне, а нити выполнены упругими, расположены в периферий, ных отверстиях дисков и закреплены на приводной муфте. 2.Прибор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что он имеет установлен, ные на раме датчики перемещения дисков и электрически связанное с датчиками регистрирующее устройство. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 9553О, кл. Q О9 В 23/О6, 1951.

/

J 8

-fl

(Out. I