Учебный прибор по физике для моделирования распределения молекул газа в гравитационном поле

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () 554557

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.75 (21) 2110986/12 51) М. Кл. G 09В 23/06 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

)(53) УДК 371.66/67 (088.8) Дата опубликования описания 23.06.77 (72) Авторы изобретения

Г. Е. Ильяшенко и А. П, Нижник (71) Заявитель (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РАСПРЕДЕЛЕН ИЯ МОЛЕКУЛ ГАЗА В ГРАВ ИТАЦИОН НОМ

ПОЛЕ

Изобретение относится к наглядным пособиям по физике, в частности к приборам для моделирования физического явления распределения молекул газа.

Известен прибор по физике для моделирования распределения молекул газа в гравитационном поле, содержащий прозрачный сосуд и помещенные в нем шарики, имитирующие молекулы, поршень и связанный с ним вибратор.

Недостатком прибора является сложность вго конструкции, ограниченность угла обозрения из-за непрозрачности его боковых стенок, отсутствие возможности определения плотности распределения молекул по высоте сосуда, построения графиков распределения молекул .на высоте сосуда из-за отсутствия в механической модели измерительных приборов (1).

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

С целью обеспечения возможности определения плотности распределения молекул по высоте сосуда предлагаемый прибор снабжен светооптической системой, состоящей из расположенных диаметрально по отношению к сосуду источника света и фотоэлемента, связанного с гальванометром, установленных с возможностью перемещения вдоль сосуда.

Кроме того, прибор укреплен на панели, на которой, нанесена координатная сетка.

На чертеже показан учебный прибор по физике.

Прибор содержит прозрачный сосуд 1, днищем которого служит поршень 2, связанный с вибратором 3. Внутри сосуда 1 помещены шарики 4, имитирующие молекулы, а по обе стороны, диаметрально по отношению к нему, в

10 светозащитных кожухах с горизонтальными щелями расположены источник 5 света и связанный с гальванометром фотоэлемент 6, укрепленные на платформе 7. Платформа может перемещаться вдоль вертикального уста15 новленного прозрачного сосуда 1.

Для перемещения платформы смонтирован рычаг 8, один из концов которого выполнен в виде ручки-указателя 9. Прибор укреплен на панели 10, на которой нанесена координатная

20 сетка.

Прибор работает следующим образом.

Поршень 2 приводят в колебательное движение вибратором 3 и приводят в хаотическое движение лежащие на нем шарики 4. Для

25 имитации теплового движения молекул газа изменяют частоту вибрации поршня. Передвижение ручки — указателя 9 по оси у панели

10 пропорционально высоте перемещения платформы 7 со светооптической системой.

З0 Количественные измерения плотности рас 554557 пределения стальных шариков в поперечном сечении прозрачного сосуда 1 осуществляют с помощью гальванометра, подключенного к фотоэлементу 6 светооптической си стемьь Полученные данные наносят на панели 10, при этом на оси х откладывают показания гальванометра, соответствующие плотности распределения шариков 4 в поперечном сечении прозрачного сосуда 1 на разных его высотах, а по оси у значение, пропорциональные высоте перемещения платформы 7 со светооптической системой. В результате соединения точек на панели 10 получают кривую, характеризующую закон распределения молекул газа в поле силы тяжести.

Наличие в учебном приборе светооптической системы и панели, с нанесенной на ней координатной сеткой, обеспечивает возможность оперативного построения, графиков.

Формула изобретения

1. Учебный прибор по физике для моделирования распределения молекул газа в гравитационном поле, содержащий прозрачный сосуд и помещенные в ием шарики, имитирующие молекулы, поршень и связанный с ним вибратор, о т. 1 и ч а ю шийся тем, что, с цеБ лью обеспечения возможности определения плотности распределения молекул по высоте сосуда, он снабжен светооптической системой, состоящей из расположенных диаметрально по отношению, к сосуду источника света и фото1п элемента, связанного с гальванометром, установленных с возможностью перемещения вдоль сосуда.

2. Прибор по п. 1, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью возможности построения графи15 ков распределения молекул по высоте сосуда, он укреплен на панели, на которой нанесена координатная сетка.

Источник информации, принятый во внима20 ние при экспертизе:

1. Под редакцией В. И. Ивероновой. Лекционные демонстрации по физике. Изд. 2-е, М., 1972 г. стр. 250 (прототип).

554557

Составитель Н. Улитина

Корректор Н. Аук

Техред А. Камышникова

Редактор В. Блохина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 980/14 Изд. № 371 Тираж 560 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совста Министров СССР по делам изобретений и открытий

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