Учебное наглядное пособие по механике

 

М 82839

Класс 42п, 11oi

СССР

<< СОИЗИАЯ

11АЩi7iф„;,„;, »,Д „,„„; U

5ИЬ 11НФТЕМф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

E. M. Никитин

УЧЕБНОЕ НАГЛЯДНОЕ ПОСОБИЕ ПО МЕХАНИКЕ

Заявлено 29 июля 1949 г. за № 401984 в Комитет по изобретениям и открытиям при Совете Министров СССР

Известные учебные наглядные пособия по механике для демонстра-. ции положений теории пар на плоскости, выполненные в виде свободно перемещаемого круга и системы блоков для нитей с грузами или в виде ступенчатого шкива с грузами, подвешенными на нитях на каждой ступени шкива, обладают сложной конструкцией, снижающей в известной степени наглядность демонстрации и удорожающей изготовление пособия.

Предлагаемое пособие позволяет упростить конструкцию прибора и обеспечить большую наглядность демонстрации законов механики, например демонстрации свободного перемещения шкива. Для этой цели ступенчатый шкив подвешен при помощи блоков на нити и уравновешен гp) юзом, причем соединенные со ступенями шкива нити направляются под заданным углом посредством переставных блоков.

На фиг. 1 изображен общий вид учебного пособия; на фиг. 2 — вид сбоку; на фиг. 3 — то же, для демонстрации эквивалентности пар; на фиг. 4 — то же, для доказательства теоремы о сложении пар.

Основной деталью учебного пособия является ступенчатый шкив 1, вращающийся в вертикальной плоскости, каждая ступень которого соединена нитями 2, 8, 4, 5 с грузами б, 7, 8, 9.

Шкив 1 подвешен при помощи блоков 10, 11 на нити 12 и уравновец.ен грузом 13.

Для демонстрации приложения к шкиву 1 разлн нных взаимно-уравновешивающих моментов, нити 2, 8, 4, 5 направляются под заданным углом посредством переставных блоков И, 15, 16.

Пособие позволяет поставить ряд опытов, наглядно иллюстрирующих учащимся свойства пары сил на плоскости и теорему о параллел1— ном переносе силы.

Намотав на ступени шкива нити и подвесив к ним равные гири, можно осуществить довольно продолжительное врашательное действие пары íà тело. № 82839

Это подтверждает правило, обоснование которого дается в динамике, что пара, как бы ни была она расположена, всегда сообщает свободному телу вращение вокруг оси, проходящей через его центр тяжести, а не через,сещдину плеча пары. Неподвижность центра тяжести круга можно демонстрировать опытом, при котором располагают пару так, чтобы одна из ее сил прошла через центр тяжести тела (фиг. 2). Из этого опыта наглядно видно, что последняя сила не сообщает движения своей точке приложения, хотя вследствие уравновешенности шкива и груза она и может свободно перемещаться в любом направлении.

При вращении шкива гиря, укрепленная на конце нити, направление которой проходит через центр тяжести шкива, остается неподвижной в то время, когда другая гиря опускается вниз, разматывая свой шнур.

Чтобы убедиться в эквивалентности пар с одинаковым моментом, к шкиву прикладываются две пары с разными по величине, но противоположными по знаку моментами. Осуществляется это так, как показано на фиг. 3, где А|A>P = B i Bqq.

Изменение расположения и величины плеч и сил пары при условии соблюдения. равенства модулей и противоположности;-наков моментов пар не будут иметь значения, а потому шкив будет оставаться неподвижным. При нарушении же равенства между моментами (изменения величины плеча или сил одной из них) равновесие нарушится и шкив начнет вращаться в ту или другую сторону.

Для опыта по проверке теоремы о сложении пар, лежащих в одной плоскости, осуществляется схема на фиг. 4, При этой схеме сумма моментов (А1А2Р1+А2АзР2) пар, вращающих шкив по часовой стрелке, равна моменту пары (В,В .q) вращающему шкнв против часовой стрелки и шкив остается неподвижным.

Предмет изобретен ия

1. Учебное наглядное пособие по механике для демонстрации положений теории пар на плоскости, выполненное в виде вращающегося в вертикальной плоскости ступенчатого шкива, каждая ступень которого соединена нитями с грузами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что для демонстрации свободного перемещения шкива он подвешен при помощи:блоков на нити и уравновешен грузом.

2. Пособие по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что для демонстрации приложения к шкиву различных взаимно-уравновешивающихся моментов, соединенных со ступенями нити, направляются под заданным углом посредством переставных блоков.

PQ 82839

Фиг 3

Редактор А. И. Дышельман Тскред A. А. Кудрявицкая I..орр, Черкасова

Подп. к печ. 23/XI-1960 г. Формат бум. 70+108 1/16 Объем 0,34 п, л, Тираж 220 Заказ 6701 Цена 50 коп; с 1/I-1961 r. 5 коп, ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Советс

Министров СССР

Москва, Центр, М, Черкасский пер., д. 2/6

Гор Алатырь. тш ографпн М 2 Мпшистерства культуры Чувашской АССР.