Учебный прибор по механике Советский патент 1981 года по МПК G09B23/06 

1

Изобретение отностися к учебным пособиям для демонстрации,.законов механики; в частности, влияния величины момента инерции тела на движение центра масс тела.

Известен учебный прибор по механике, содержащий наклонно установленную на основании направляющую для тела качения и средство для удержания на направляюще тела качения в исходном положении l .

Данный прибор является наиболее близким к изобретению по своей технической сущности и достигаемому резельтату.

Недостатком его является ограниченная наглядность вследствие OTCJTTстви 1 возможности проведения эксперИ мент одновременно с рядом грузов и с грузами различного диаметра.

Целью изобретения является повышение наглядности.

Эта цель в учебном приборе по механике, содержащем наклонно установленную на основании направляющую для тела качения и средство для удержания на направляющей тела качения в исходном положении,достигается тем,что при бор имеет по крайней мере, одну дополнительную направляющую с телом качения, причем каждая из направляющих установлена параллельно одна относительно другой и выполнена в виде прямоугольной пластины, а тела качения

имеют различную форму с конической . проточкой в средней части, образующей опорную шейку, диаметр которой одинаков для всех тел.

10

На фиг. 1 изображен учебный прибор по механике,общий вид; на фиг. 2 - различные формы грузов.

Учебный прибор по механике содержит наклонно установленные на основа15нии 1 направляющие 2, укрепленные опорами 3, тела качения 4 различной формы и средство для удержания на направляющих тел качения в исходном положении, включающее упоры 5, соеди20ненные общей планкой 6, укрепленные на осях 7,

Каждая из направляющих 2 установлена параллельно одна другой и выполнена в виде прямоугольной пластины

25 имеющей внутренние выточки 8 для размещения каждого упора. В нижней части направляющих 2 установлен демпфирующий упор 9 для задерживания подвижных тел качения 4, снабженных ко30нической проточкой в средней части.

образующей опорную шейку, диаметр которой одинаков для всех тел.

Для демонстрации влияния момента инерции на движение центра масс тел, каченияодинаковой массы с различными 1ЛИ олинаковыми моментами инерции ус-. .ганавливают в верхней части направляющих на упоры 5. При этом их оси лежат на одной прямой, так как конусообразные выточки тел качения содержат втулки одного и того же диаметра.

Легким нажимом на планку 6 освобождают тела качения 4, которые начинают перемещаться действием силы тяжести без скольжения по направляющим 2. При этом тела качения, имеющие одинаковые моменты инерции, получают одинаковое угловое ускорение и угловую скорость и несмотря на различие внешних форм достигают упора 9 одновременно ,

Тела качения, имеющие одинаковую .внешнюю форму, но различные моменты инерции, получают при скатывании.различное угловое ускорение и углбвую скорость и скатываются не одновремен но. Очередность скатывания запоминается благодаря различию формы и различной окраски тел качения.

Наряду с повышением наглядности демонстрации сйязи между, величиной момента инерции и ускорением центра

мАсс, наличие дополнительных направляющих повышает оперативность проводимого эксперимента, а наличие конусообразных выточек с втулками одинакового диаметра у сравниваемых тел качения обеспечивает однородность условий эксперимента.

Формула изобретения.

Учебный прибор по механике, содержащий наклонно установленную на основании направляющую для тела качения и средство для удержания на направляющей тела качения в исходном положении, отличающийся тем, что, с целью повышения наглЯДйОсти, он имеет по крайней мере одну дополнительную направляющую с телом качения, причем каждая из направляющих установлена параллельно одна относительно другой и выполнена в виде прямоугольной пластины, а тела качения имеют различную форму с конической проточкой в средней части, образующей опорную шейку диаметр которой одинаков для всех тел.

Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе

1. Патент США № 3797131, кл. 35-19, 1974.