Учебный прибор по механике — SU 1536429 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК 96 51) 5 В 23 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ТЕТ ЫТИЯ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИ А ВТОРСНОМ тели браО 2(56) Авторское свидетельство СССРУ 154448, кл, С 09 В 23/08, 1962.(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ(57) Изобретение относится к учебнымприборам. Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путемдемонстрации условий равновесия телв зависимости от угла трения. Приборсодержит размещенный на основании перемещаемый объект, механизм 2 перемещения объекта, противовес 3 и средство регистрации параметров движения.Объект имеет размещенный между панелямн кривошипно-ползунныймеханизм,включающий направляющую 8 и ползун 9,при этом кривошип 6 связан с механизмом 2 перемещения объекта и противовесом 3, а направляющая 8 свяэанашарнирами 10 и 11 с панелями. Средстворегистрации имеет двусторонний стрелочный указатель 12 сил инерции, соединенный своей серединой с шарниром10 и жестко связанный с направляющей8, стрелочный указатель 13 силы тяжести объекта, стрелочные указа4 и 15 угла трения и рычаги, озующие с этими указателями два смежных шарнирных параллелограмма, а напередней панели нанесено иэображение конуса трения с вершиной в шарнире 10. Устанавливают направляющую8 под различными углами к основанию.Если указатель 14 расположен внутри1536429 конуса трения, то объект находится в состоянии покоя, если указатель 14 расположен за пределами конуса трения, то объект перемещается по осно 5 ванию вправо несмотря на то, что стре лочный указатель 15 находится внутри конуса трения, а если оба стрелочных указателя 14 и 15 вьходят эа пределы конуса трения, то объект колеблется около положения равновесия. 3 ил,в.виде пружин и расположены по диагоналям шарнирных параллелограммов,а на передней панели 4 нанесено иэображение конуса 1 9 трения (заштрихованная область) с вершиной в шарнире О,Механизм 2 перемещения объектарасположен внутри последнего и представЛяет собой привод вращения, например электродвигатель.Прибор снабжен угловой шкалой 20для определения угла установки направляющей 8 по отношению к основанию 1 или корпусу прибора, а такжефиксаторами 21 для удержания направляющей 8 в заданном положении.На направляющей 8 имеется рукоятка 22 для удобства ее перемещения.Прибор работает следующим образом.Перед началом проведения опытаустанавливают по шкале 20 в заданномположении направляющую 8 и фиксируют ее в этом положении фиксатором 21,Затем включают механизм 2 перемещения объекта, в результате чего вращается кривошип Ь, а полэун 9 начинает перемещаться возвратно-поступательно по направляющей 8. Вследствиеэтого на возвратно-поступательно движущиеся массы ползуна 9 и шатуна 7действует герметически колеблющаясявдоль направляющей 8 сила инерции поперменно то вправо (Р,), то влево(Р), максимальными значениями векторов которых является двустороннийуказатель 12. Стрелочные указатели14 и 15 угла трения являются векторами результирующих сил К, К,действующих на прибор.Возможны несколько случаев демонстрации.В первом случае прибор находитсяв равновесии, т,е, векторы резуль,тирующих сил К, и К (стрелочные ука 1 затели 14 и 15 угла трения) не выходят за пределы конуса 19 трения(фиг,2), что достигается путем уста 5 153 новки направляющей 8 в соответствующем положении. При этом наблюдают, что прибор находится в состоянии покоя в том случае, если результирующая сил, действующих на тело, не выходит эа пределы конуса трения.Во втором случае с уменьшением угла между направляющей 8 и основанием 1 наблюдают, что как только результирующая сил, действующих на тело, стрелочный указатель 14 угла трения - выходит эа пределы иэображения конуса 19 трения (фиг.З), перемещаемый объект приходит в движение - перемещается (скользит) по основанию 1 вправо. В этом случае отмечают также, что несмотря на то, что результирующая сила К - стрелочный указатель 15 угла трения по модулю - больше силы К, она не может вызвать перемещения объекта, так как находится внутри конуса трения.В третьем случае, когда обе силы К, и К ъ выходят эа пределы конуса трения, наблюдают колебания перемещаемого объекта около положения равновесия, т.е. тело смещается то вправо, то влево.Использование изобретения позволяет наглядно демонстрировать, например, в учебном процессе условия равновесия перемещаемого объекта в зависимости от угла трения. Формула изобретенияучебный прибор по механике, содержащий основание, размещенный на 6429 6основании перемещаемый объект, взаимодействующие с ним механизм перемещения объекта и противовес и 5средство регистрации параметров движения, имеющее стрелочный указательугла трения при перемещении объектапо основанию, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью расширениядиапазона решаемых задач путем демонстрации условий равновесия объекта взависимости от угла трения, перемещаемый объект имеет параллельные переднюю и заднюю панели, размещенный между панелями кривошипно-ползунный механизм, у которого кривошип связанс механизмом перемещения объекта спротивовесом, а установленная под заданным углом к основанию направляю щая связана шарнирами с панелями,средство регистрации имеет установленный параллельно направляющей двусторонний стрелочный указатель силинерции, соединенный своей серединой 25 с шарниром передней панели и жесткосвязанной с направляющей, стрелочныйуказатель силы тяжести объекта, дополнительный стрелочный указательугла трения и рычаги, образующие с 30 этими указателями два смежных шарнирных параллелограмма, расположенных напередней панели, при этом стрелочныеуказатели угла трения выполнены в виде:пружин и расположены по диагоналямшарнирных параллелограммов, а на передней панели нанесено изображениеконуса трения с вершиной в шарнире,153 б 429 Составитель П. СердеРедактор И,Петрова Техред 11.Дидык Л,Пата кт ира( 3 В 4 о комитета Москва, Поднисноеп изобретениям и ткрьггиям при ГЕ 11 Т-35, Раушская наб ц, 4/5 ЗаказВНИИПИ осуда венног 113035 роизводственно-издательский комбинатПатент, г. Ужгоро Гагарина, 101