Учебный прибор на основе пружинного маятника

Авторы патента:

Изобретение предназначено для демонстрации векторного характера силы тяжести , а также различия между массой и весом тела и относится к демонстрационным приборам по физике. Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей. Прибор содержит штатив 3, с прикрепленными к нему шкалами 19, спиЧ ральные пружины 15 с указателями 20 и грузы 16. Устройство дополнительно содержит тонкую проволоку 11, пропущенную в пружинах 15 вдоль осевых отверстий двух грузов и закрепленную в натянутом состоянии между верхним 4 и нижним 5 основаниями штатива, дополнительные стойки 1 с основанием 2, соединенные шарнирно со стойками штатива. Угол наклона подвижного штатива определяется по дополнительной шкале 8, прикрепленной к стойке подвижного штатива с помощью дополнительного указателя 9. В грузах 16 сделаны выборки, в которых закреплены подшипники качения с надетыми на наружные обоймы последних кольцами. Кольца имеют снаружи проточку, 3 ил. чвЈ ON 00 OJ о ся Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1683054 А1 (si)s G 09 В 23/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Мавщи

ЖИЛЮ-P„: цщщ ( ""БЛ119 ГЕЯХ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг. (21) 4717259/12 (22) 11.07.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (75) H.Н.Беккауер, Б.П.Кулаков и В.И.Санюк (53) 530.07(088.8) (56) Иверокова В.И. Лекционные демонстрации по физике. вЂ” M. Наука, 1972, с.138. (54) УЧЕБНЬ)Й ПРИБОР НА ОСНОВЕ ПРУЖИННОГО МАЯ.ТНИКА (57) Изобретение предназначено для демонстрации векторного характера силы тяжести, а также различия между массой и весом тела и относится к демонстрационным приборам по физике..Целью изобретения является расширение демонстрационных воэможностей. Прибор содержит штатив 3, с прикрепленными к нему шкалами 19, спи5 ральные пружины 15 с указателями 20 и грузы 16. Устройство дополнительно содержит тонкую проволоку 11, пропущенную в пружинах 15 вдоль осевых отверстий двух грузов и закрепленную в натянутом состоянии между верхним 4 и нижним 5 основаниями штатива, дополнительные стойки 1 с основанием 2, соединенные шарнирно со стойками штатива. Угол наклона подвижного штатива определяется по дополнительной шкале 8, прикрепленной к стойке подвижного штатива с помощью дополнительного указателя 9, В грузах 16 сделаны выборки, в которых закреплены подшипники качения с надетыми на наружные обоймы последних кольцами. Кольца имеют снаружи проточку. 3 ил. Р

1683054

l, с

Изобретение предназначено для демонстрации векторного характера силы тяжести, а также для демонстрации различия между массой и весом тела и относится к демонстрационным приборам по физике.

Цель изобретения вЂ” расширение демонстрационных воэможностей.

На фиг.1 изображен прибор; на фиг.2вЂ” разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 вЂ” вид Б на фиг.1.

Между двух стоек 1 штатива, соединенных с основанием 2, размещены еще три стойки 3 штатива с верхним 4 и нижним 5 основаниями. Стойки 3 шарнирно, с помощью осей 6 и 7 соединены со стойками 1.

Шкала 8 неподвижно прикреплена к стойке

3, выгнута по окружности и имеет деления в градусах. Напротив шкалы 8 к стойке 3 прикреплен указатель 9, В верхнее основание 4 сверху вставлено два болта l0, каждый иэ которых имеет сквозное цилиндрическое отверстие, высверленное вдоль оси болта.

Сквозь отверстия болтов 10 верхнего основания 4 и отверстий в нижнем основании 5 пропущена тонкая проволока 11, которая в натянутом состоянии прижата винтами к голавкам болтов 10 верхнего основания 4 и винтами к нижнему основанию 5 снизу его, Болты 10 гайками 12 крепятся к верхнему основанию штатива 4, Кроме того, между гаек 12 зажаты кольца 13, к которым на растяжках 14 прикреплены две спиральные пружины 15, имеющие отличную друг от друга жесткость.

К противоположным концам спиральных пружин 15 гайками 12 прикреплены два груза 16 с одинаковым весом и размерами, и имеющие цилиндрические отверстия вдоль осей для пропускания в wx проволоки 11, Грузы 16 внутри имеют выборку., в которую вмонтированы подшипник 17 качения, с напрессованными на верхние обоймы подшипников 1& колец, имеющих выточки для пропускания в них проволоки 11. Две несьемные пружины с грузом находятся в одном из проемов, образованного стойками 3 подвижного штатива, В другом проеме размещено крепление, предусматривающее с помощью отверстий в соответствующих элементах конструкций подвешивание спиральной пружины 15 и подвешивание к пружине груза 16, имеющего одинаковые размеры и вес с двумя другими несъемными грузами 16. К каждой из стоек 3 закреплены шкалы 19, Каждый из грузов 16 в общем проеме имеет указатель 20. На съемном грузе 16 указатель 20 закреплен на пружине.

Прибор работает следующим образом, В пустой проем вешается пружина 15 с указателем 20, Указатель показывает какоето начальное положение на шкале 19, Затем на противоположный конец пружины навешивается груз 16, под действием которого указатель на пружине смещается вниз. В данном случае растяжение пружины произошло под действием силы тяжести груза

Р, имеющего массу m. Для демонстрации векторного характера силы тяжести со штатива снимают съемный груз 15 с пружиной

16. Затем наклоняют штатив 3 на некоторый угол и обращают внимание на то, что указатели на шкалах 19 демонстрируют уменьшение силы тяжести. Максимальный наклон штатива определяют заранее. Вернув подвижный штатив в вертикальное положение, добавив разреэные грузы на каждый несъемный груз и вновь увеличив наклон штатива, вновь получают уменьшение силы тяжести в зависимости от величины наклона подвижного штатива.

Зная вес груза, на основании векторной диаграммы можно рассчитать положение указателей на шкалах. Разницу между массой и весом демонстрируют следующим образом, Оттянув вниз два груза на пружине и отпустив их, показывают, что они колеблются с определенной для каждой пружины частотой. Затем производят наклон штатива 3 и показывают, что частота колебаний не меняется от наклона подвижного штатива, Вернув подвижный штатив в вертикальное положение и навесив на несъемные грузы дополнительно грузы с прорезями, демонстрируют, что произошло изменение частоты колебаний в меньшую сторону и наклон подвижного штатива на частоту колебаний маятников не влияет, Следовательно, частота колебаний груза на пружине пропорцио- нальна массе груза и зависит от жесткости пружины, Использование в устройстве двух отличных одна от другой по жесткости несьемных пружин с грузами не обязательно и служит для сокращения времени показа.

Можно использовать и одну несъемную пружину, а все демонстрационные эксперименты, поясняющие роль жесткости пружины, показывать на съемных пружинах.

Формула изобретения

Учебный прибор на основе пружинного маятника, содержащий состоящий из стойки с двумя основаниями штатив со шкалой, на котором закреплена пружина, груз и указатель, закрепленные на пружине, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, он содержит две дополнительные стойки, закрепленные на основании штатива с возможностью поворота на фиксированные углы относительнО перпендикулярного к стойкам направления, вторую пружину с

1683054

Вид Е

27,2

Составитель А.Глазков

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор М.Бланар

Заказ 3415 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 указателем и грузом, имеющим сквозное отверстие, вторую шкалу, а также проволоку, расположенную вдоль оси пружины и отверстия в грузе, закрепленную в-натянутом состоянии между верхним и нижним

19 9

7,28 основаниями штатива, причем внутри отверстия в грузе закреплены подшипники качения с кольцами на наружных обоймах, имеющими проточку посередине и охватываю5 щими проволоку с противоположных сторон,

Учебный прибор на основе пружинного маятника

Изобретение относится к демонстрационным приборам по физике

Учебный прибор по оптике // 1681323

Изобретение относится к демонстрационным приборам по физике, Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей, Прибор содержит скамью, на которой устанавливается корпус осветителя, двухлинзовый конденсор, состоящий из передней и задней линзГпос аедняя установлена на подвижной опоре, обьектив и пластину с демонстрационном объектом

Учебный прибор для демонстрации деформаций // 1647625

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям и может быть использовано в высших и средних специальных заведениях при изучении процессов сварки и обработки давлением в курсе технологии конструкционных материалов

Учебный прибор по механике // 1606989

Изобретение относится к учебным приборам по механике и позволяет расширить демонстрационные возможности и наглядность законов вращательного движения

Устройство для демонстрации сил трения в резьбовом соединении // 1606988

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет наглядно и доходчиво демонстрировать, например, при изучении в курсе "Детали машин" различные случаи явления самоотвинчивания гаек при переменных нагрузках

Устройство для демонстрации образования проекций // 1601624

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям по черчению и может быть использовано для демонстрации образования девяти стандартных проекций одного оригинала, в том числе трех наглядных изображений, а также инвариантов ортогонального проецирования

Учебный прибор для демонстрации свободных и затухающих колебаний // 1583961

Изобретение относится к демонстрационным приборам по физике и может быть использовано при изучении свободных и затухающих колебаний

Учебно-демонстрационный прибор // 1552221

Изобретение относится к учебно-наглядным пособиям и может быть использовано для демонстрации различных операций процесса штамповки

Учебный прибор для демонстрации гироскопического момента и свойства прецессии // 1541659

Учебный прибор по аэродинамике // 1432588

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет повысить надежность демонстрации при исследовании статической устойчивости и управляемости модели летательного аппарата в зависимости от положения ее центра масс

Устройство для моделирования прецессии литосферы вокруг мантии планеты // 2263974

Изобретение относится к области астрономии и может быть использовано для изучения периодических движений поверхности Земли

Устройство для демонстрации кулачкового механизма с плоским толкателем // 2279717

Изобретение относится к области учебно-наглядных пособий, используемых в учебном процессе при изучении прикладной механики, теории механизмов и машин и других дисциплин

Способ демонстрации двух мод вихревого резонанса при вращении жидкости вокруг заторможенного ядра и способ сравнения размеров вихрей // 2323482

Изобретение относится к области образования и может быть использовано как наглядное пособие по курсу физики

Учебное пособие по электрическим машинам // 1721624

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям по электрическим машинам , а более конкретно к наглядным пособиям для демонстрации скольжения в асинхронных машинах

Учебный прибор по механике // 1734118

Учебное демонстрационное устройство // 1808138

Способ демонстрации квантовых осцилляций поверхностного натяжения твердого тела // 2552116

Изобретение относится к способам изучения поверхностных явлений. Из меди и серебра изготавливают электроды, приводят их в контакт с раствором электролита, осуществляют предварительный электролиз с чередованием анодного окисления и катодного восстановления поверхности металла, регистрируют зависимость производной поверхностного натяжения по поверхностной плотности заряда от потенциала электрода, сопоставляют указанные зависимости, полученные на меди и серебре, отмечают в качестве их общих признаков участок ступенчатого спада в анодном направлении, убывание протяженности ступеней вдоль оси потенциала. Происхождение ступеней объясняют локализацией электронов поверхностной проводимости в двухмерной квантовой яме, что приводит к ступенчатой зависимости плотности состояний этих электронов от потенциала. Указывают на соответствие между протяженностью ступеней и расстоянием между дискретными уровнями энергии электронов в двойном электрическом слое. На диаграмме в одном и том же диапазоне изменения потенциала сопоставлены график производной поверхностного натяжения по поверхностной плотности заряда и график плотности состояний электронов, имеющий вид ступенчатой функции потенциала, которая убывает при изменении потенциала в сторону более положительных значений и достигает нуля при потенциале минимума производной поверхностного натяжения. Технический результат заключается в повышении наглядности и достоверности демонстрации квантовых осцилляций поверхностного натяжения. 14 з.п. ф-лы, 15 ил.

Прибор для демонстрации движения центра инерции системы материальных точек // 2640310

Изобретение относится к лекционным демонстрационным приборам для изучения физики раздела механики. Основой прибора для демонстрации теоремы о движении центра инерции системы материальных точек (тел) служит двуосная тележка. На основной тележке располагаются две (или одна) другие тележки, взаимодействующие с основной через растянутые пружины. Если тележки после их относительного смещения не удерживать, то все тележки будут совершать колебательные движения около неподвижного центра инерции системы. Если тележкам после их относительного смещения одновременно сообщить скорость, то при колебательном движении двух или трех тележек центр инерции системы будет прямолинейно и равномерно перемещаться вдоль поверхности демонстрационного стола. Технический результат заключается в обеспечении углубленного понимания и наглядности. 8 ил.

Устройство для изучения механических взаимодействий физических тел: упругих ударов // 2641469

Предложено устройство (прибор) для изучения механических взаимодействий физических тел, а именно упругих ударов. Прибор состоит из тележки с вертикально расположенным жестким экраном, с которым взаимодействует ударяющее тело. Прибор использовался для изучения влияния отношения масс соударяющихся тел на обмен импульсами между ними при косом упругом ударе. Показано, что в условиях проведенного эксперимента в случае, если масса ударяемого тела превышает массу ударяющего тела не менее чем в 50 раз, импульс ударяемого тела изменяется весьма незначительно. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.