Патент 169900

Прибор для демонстрации свободного вращения системы тел с меняющимся моментом инерции

 

О П И C А Н И Е l69900

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 09Х11.1963 (№ 846143!28-12) с присоединением заявки №

Кл. 42п, 11о1

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

МПК G 09Ь

УДК 371.66/.67(088.8) Приоритет

Опубликовано 17.111.1965. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 7Х1.1965

Автор изобретения

Ш. Г. Лившиц

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СВОБОДНОГО ВРАЩЕНИЯ

СИСТЕМЪ| ТЕЛ С МЕНЯЮЩИМСЯ МОМЕНТОМ ИНЕРЦИИ

Подписная группа № 175

Прибор предназначен для демонстрации свободного вращения системы тел с меняющимся моментом инерции.

Предлагаемый прибор обеспечивает возможность многократного изменения суммы моментов инерции тел, составляющих систему, и соответствующего многократного изменения начальной угловой скорости вращения системы, а также возможность использования прибора для наблюдения вращения Земли, определения широты местности и направления географического меридиана.

Для этого прибор содержит поворотную раму с диаметрально противоположными по-i движной и неподви>кной осевыми опорами. В раме помещен шарнирный правильный четырехугольник, свободно опирающийся двумя своими противолежащими углами на осевые опоры рамы. Четырехугольник состоит из двух пар стержней полукруглого сечения, соединенных шарнирно с помощью лотков. Стержни каждой пары обращены один к другому плоскими сторонами и связаны свободными концами посредством пружинящих пластин, которые смыкают стержни в единый стержень круглого сечения с минимальным моментом инерции.

На фиг. 1 изображен общий вид прибора; на фиг, 2 — то же, с сомкнутыми стержнями.

Прибор содержит поворотную раму 1, в которой помещены две диаметрально противоположные осевые опоры 2 и 8 с остриями на концах. Опора 2 — неподвижная и укреплена в раме 1, а опора 8 — подвижная и может перемещаться вдоль своей оси и закрепляться в нижнем положении в крючках 4 с помощью нити.

В раме установлен правильный четырехугольник, свободно опирающийся своими противолежащими углами на осевые опоры 2 и 8.

Четырехугольник состоит из двух пар стержней полукруглого сечения 5, 6 и 7, 8, соединенных шарнирно с помощью лотков 9 и 10.

Стержни в каждой паре 5, 6 и 7, 8 обращены

15 один к другому плоскими сторонами. Свободные концы стержней связаны посредством пружинящих пластин 11 и 12, опирающихся на острия опор 2 и 8.

Пружины 11 и 12 смыкают стержни 5, 6 и

20 7, 8 в единый стержень круглого сечения. В этом положении момент инерции относительно продольной оси будет минимальным.

Ось четырехугольника может быть установлена под любым углом наклона к вертикали

25 путем соответствующего поворота рамы 1 на основании 18. Плоскость прибора может располагаться под любым углом к плоскости меридиана.

Если четырехугольнику сообщить небольЗО шую угловую скорость и опору 8 перемещать

169900 вверх, то угловая скорость будет возрастать, достигая максимальной (см. фиг. 1). При перемещении опоры 8 вниз угловая скорость четырехугольника будет уменьшаться.

Для наблюдения вращения Земли прибор устанавливают таким образом, чтобы рама расположилась в плоскости земного меридиана, а ось четырехугольника путем поворота рамы — в основании 18 наклонно к горизонту под углом, равным широте местности. Ось прибора при этом займет положение, параллельное земной оси.

Лотки 9 и 10 раздвигают до упора в paMyl и опущенную опору 8 укрепляют в крючках 4, Увлекаемая Землей система стержней прибора имеет в этом положении одинаковую с ней угловую скорость. При освобождении опо- ры 8 система стержней переходит в положение (см. фиг. 2), В связи с многократным уменьшением момента инерции система стержней приобретает дополнительную угловую скорость в сторону вращения Земли, которую и ожно наблюдать.

Для измерения величины угловой скорости, а также для демонстрации вращения Земли можно наружную сторону пружины 11 снабдить многогранным зеркалом для отражения направленных на него световых лучей от источника света и измерять скорость перемещения отражения на экране, Определение широты местности или полокение географического меридиана осуществляют путем измерения угловой скорости системы стержней при вертикальном положении их оси с последующим сопоставлением измеренной скорости с максимальной для данного прибора.

Для определения прибором направления географического меридиана находят такое по5 ложение рамы, при котором угловая скорость системы стержней будет наибольшей.

Предмет изобретения

)0 Прибор для демонстрации свободного вращения системы тел с меняющимся моментом инерции, отличающийся тем, что, с цельювозможности многократного изменения суммы моментов инерции тел, составляю цих систему, и

l5 соответствующего многократного изменения начальной угловой скорости вращения системы, а также возможности использования его для наблюдения вращения Земли, определения широты местности и направления геогра2р фического меридиана, он содержит поворотную раму с диаметрально противополо>кными подвижной и неподвижной пеевыми опорами и помещенный в раме шарнирный правильный четырехугольник, свободно опирающийся дву25 мя своими противоле>кащими углами на осевые опоры рамы, при этом четырехугольник состоит из двух пар стержней полукруглого сечения, соединенных шарнирно с помощью лотков, а стержни каждой чары обращены один

3ð к другому плоскими сторонами и сьязаны своими свободными концамп посредством пружинящих пластин, обеспечиьаюгцпх возможность смыкания стержней в единый стержень круглого сечения с минимальным моментом инер35 пии.

Рыг. 7

Составитель М. М. Лиманова

Редактор В. Ф. Чулкова Техред Л. К. Ткаченко Корректор Л. В. Тюнаева

Заказ 1129/7 Тираж 550 Формат бум. 60 (90 /з Объем 0,3 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2