Учебный прибор по физике Советский патент 1983 года по МПК G09B23/08 

(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ

Изобретение относится к учебным приборам по физике, вчастности к приборам для демонстрации динги ики тел с одной и двумя степенями свобоДы. .

Известен прибор по физике для демонстрации параметрических колебаний математического маятника, содержащий основание, закрепленный на оси маъятиик, электрсмагнит и средство для регистрации угловых и линейных перемещений маятника, включающее блок питания и видеоконтрольный блок {l

Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей приборг..

Указанная цель достиг1Е1ется тем, что:прибор, содержащий основание, закрепленный на оси 11«аятникг электромагнит и средство для регистраш1й угловых и линейных перемещений маятника, включающее .блок питания и виДе- оконтрсльный блок, имеет закрепленную в основании градуированную стойку с переставной перекладиной, дополнительный груз с массой, равной грузу подвеса, и электрсмагнит для его фиксации, установленный на- перекладине и три динамометра,, один из кпторых установлен на стойке под

дополнительным электромагнитом, второй соединен с осью качания маятника, а третий закреплен на стойке в зоне перемещения маятника, при этом ось качания его установлена на перекладине СТОЙКИ, а электрсшагниты и динамс 4ет ;Н|Г электрически связаны с видеоконтрольным блоком.

На фиг.1 изображена кинематичес10кая схема учебного прибора на фиг.2- электрическая схема прибора.

Учебный прибор содержит основание 1, стойку 2, линейку-3, электромагнит 4, стальные шары 5 и 6 одного

15 размера и одинаковой Maccsii, нить 7, подвес 8, ось качания 9, двухканальвый видеокбнтрольный блок 10, размыкающую кнопку 11, блок питания 12, перекладину 13, вторую линейку 14,

20 второй злектромагнит 15 и три динамометра 16, 17 и 18, причем на перекладине укреплены жестко первый электромагнит 4, вторая линейка 14, ось качания маятника 9 с подвесом 8 и с

25 возможностью перемещения второй электромагнит 15, перекладина 13 укреплена, на стойке 2 с возможностью перемещения, а на подвесе укреплен первый динамометр 16, к которсжу при30креплена нить маятника 7, второй динамометр 17 укреплен горизонтально, а третий динамометр 18 - вертикально на нулевой отметке линейки 3, причем входы электромагнитов 4 и 15 электрически соединены с первым входом ви дерконтрольного блока 10 и через раз мыкающую кнопку 11 с блоком питания {2, а выходы второго 17 и третьего 8 динамометров соединены со вторым входом видеоконтрольного блока 10, выход первого динамометра 16 соедине с третьим входом видеоконтрольного, блока 10. На учебном приборе для демонстрации динамики тел с разными степенями свободы демонстрируется зависимость времен -Ь от высоты f падения тел одинаковой массы, причем первый шаг 5 имеет одну степень свободы, а второй шар б - две степени свободы и является математическим маятником. Демонстрация зависимостей производится как минимум для трех длин высот падений тел с разными степеня ми свободы. Для демонстрации опытов onepaTojp устанавливает поперечную рейку 13 на высоту 1/3 S от нулевой отметки первой линейки 3, затем устанавливае второй электромагнит 15 по второй линейке 14 на отметку 1/Зр , вклады вает первый шар 5 в первый электромагнит 4, второй шар 6 во второй электромагнит 15, причем длина маят ника также устанавливается равной Затем оператор нажимает н.а кнопк 11, в результате чего электромагниты 4 и 15 обесточиваются и запускается развертка видеоконтрольного блока по первому входу. На экране видеоконтрольного блока 10 по первому каналу наблюдатель видит нарастание радиальной силы, сигнал измеряется первым дйнги ометром 16 и поступает на третий вход видеоконтрольного блока 10. По второму каналу видеоконтрольного блока 10 наблюдатель видит амплитуды ударов шаров 5 и 6 и времен ные интервалы -t и -kn/сигнал измеряется динамометром 17 и поступает на второй вход видеоконтрольного блока 10, сигнал измеряется третьим динамометром 18 и поступает также на второй вход видеоконтрольного блока 10. Таким образом, наблюдатель видит демонстрацию закона сохранения энергии . Далее оператор демонстрирует падение шаров 5 и б для длин высот пгщения 2/Э С и 6 в том,же порядке. Изобретение поэволяет наблюдать силы,возникаюмие при движении тел с разными степенями свободою. Формула изобретения Учебный прибор по физике, содержащий основание, закрепленный на оси маятник, выполненный в виде подвеса с грузом, электромагнит для фиксации груза и средство для регистрации угловых и линейных перемещений маятника, включающее блок питания и видеоконтрольный блок, отличающийся тем, что,.с целью расширения демонстрационных возможностей, он имеет закрепленную в основании градуированную стойку с переставной ,перекладиной, дополнительный груз с массой, равной грузу подвеса, и электромагнит для его фиксации, установленный на переклгщине, и три динамометра, один из которых уста ноЪлен на стойке под дополнительным электромагнитом, второй соединен с осью качания маятника,а третий закреплен на стойке в зоне перемещения маятника, при этом ось качания его установле на на перекладине стойки, а электро- магниты и динамометры электрически связаны с видеоконтрольным блоком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 1ПО заявке 2882063/28-12, кл. G 09 В 23/08, 13.02.80. (прототип)