Учебный прибор по физике

Учебный прибор по физике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()896669 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.04.78 (21) 2608449/18-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.01.82 (51) М. К .

G 09 В 23/06

Государственный комитет (53) УДК 531.396 (088.8) но делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

ЭсЖЭВМА-ж

1 ЙА7ЕДПМ97ЕХИИЧЕИАМ

Вм1АНОтеуе

И. В. Кириллов (7I) заявитель (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям и может быть использовано, в частности, для демонстрации силы

Кориолиса, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является учебный прибор по физике, содержащий рычаг, установленный на валу привода, и связанное с осью рычага средство для визуальной регистрации направления действия силы Кориолиса (1).

Однако этот прибор не обеспечивает достатоную наглядность демонстрации.

Цель изобретения — повышение наглядности демонстрации.

Указанная цель достигается тем, что средством для визуальной регистрации направления действия силы Кориолиса состоит из корпуса, выполненного из двух частей, одна из которых имеет форму цилиндра, а другая — форму усеченного конуса, трубок, расположенных на внешней поверхности корпуса, и шариков, размещенных в трубках.

На фиг. 1 изображен учебный прибор по физике, общий вид; на фиг. 2 — то же вид сверху.

Прибор содержит рычаг 1, установленный на валу привода 2, и связанное с оськ} рычага средство для визуальной регистрации направления действия силы Кориолиса, состоящее из корпуса выполненного из двух частей, одна из которых имеет форму цилиндра 3, а другая — форму усеченного конуса 4, и включающего диск 5 на оси 6, закрепленной на рычаге 1. На диске 5 закреплены трубки 7, в которых размещены шарики 8. Трубки снабжены заслонками 9, для открывания которых смонтирован привод 10. Прибор крепят к столу с помощью струпцины 11.

Учебный прибор работает следующим образом.

Перед демонстрацией действия силы Кориолиса все шарики 8 размещаются в верхней части трубок 7. Эта операция выполняется путем снятия диска 5 с оси 6 и переворачивания его, в результате чего все шарики перемещаются в направлении оси диска. В этом положении шарики фиксируются с помощью заслонки 9. Затем устанавливают диск 5 на оси 6, включают привод 2 и раскручивают рычаг 1 до угловой скорости GJ . .Диск 5 относительно рычага 1 вра896669 щается с той же угловой скоростью, но направленной в противоположную сторону, так как величина трения диска 5 относительно оси 6 практически равна нулю. Относительно внешнего наблюдателя диск, не меняя своего положения относительно частей света, совершает вращательные движения вокруг оси вращения рычага 1. Когда процесс разгона прекращается и рычаг вращается с постоянной скоростью й, с помощью привода 10 открывают заслонки 9 и шарики устремляются вниз по трубкам 7.

На тела, перемещаемые со скоростью Vz в системе, вращающейся с угловой скоростью (d, действует сила Кориолиса, заставляя отклоняться их в сторону, определяемую вектором произведения вектора радиальной скорости V на вектор угловой скорости r2 . Следовательно, диск начнет вращаться под действием силы Кориолиса. Если диск 5 до включения привода 2 раскрутить в сторону, противоположную той, в которую он раскручивается силой Кориолиса при перемещении шариков, то возникшая при перемещении шариков сила Кориолиса остановит вращение диска 5 и раскрутит его в противоположную сторону. При изменении направления вращения рычага сила Кориолиса, а следовательно, и направление вращения диска 5 после перемещения шариков изменится на противоположное.

Зная массу шариков, скорость их радиального перемещения и величину угловой скорости вращения рычага, по форму F =— - 2m, Vq 4J sin(V ьо ) можно определить силу

Кориолиса, действующую на диск 5. Зная масс диска 5 с шариками и время действия силы Кориолиса, можно определить угловую скорость вращения диска 5 под действием силы Кориолиса.

Предлагаемый демонстрационный прибор по физике обеспечивает наглядность процесса. Эксперименты, проведенные на нем, доказывают наличие положительного о эффекта в сравнении с известным устройством.

Формула изобретения

Учебный прибор по физике, содержащий рычаг, установленный на валу привода, и связанное с осью рычага средство для визуальной регистрации направления действия силы Кориолиса, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности демон2о страции, средство для визуальной регистрации направления действия силы Кориолиса состоит из корпуса, выполненного из двух частей, одна из которых имеет форму цилиндра, а другая — форму усеченного конуса, трубок, расположенных на внешней поверхности корпуса, и шариков, размещенных в трубках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР зо по заявке М 2608449/12, 21.04.78.

896669

Редактор А. Маковская

Заказ 1712/40

Составитель В. Ермашов

Техред А. Бойкас Корректор С. 1Цомак

Тираж фЯ Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4