Демонстрационный прибор по физике

.ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Д ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ С(71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И. Ленина (53) 621.3.012(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 828206, кл. С 09 В 23/02, 198 1.2, Авторское свидетельство СССР У 1019481, кл.С 09 В 23/22, 1983. (54)(57) ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, включающий первый и второй демонстрационные элементы, расположенные на двух плечах пантограф фа, связанных неподвижным шарниром, закрепленным на направляющей рейке, несущей подвижный шарнир, соединяю-. щий два других его плеча, о т л и - чающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей прибора за счет демонстрации пространственно-временных преобразований в двух инерциальных системах отсчета, движущихся вдоль общей оси, демонстрационные элементы выполнены в виде указателей, урепленных перпендикулярно плечам пантографа, связанным неподвижным шарниром так, что их оси проходят через последний.Ч=С зпЫ,ЗНКИПН Заказ 9796/4 1 Тираж 446 Подписное фидаал ИПО "Пвтеат", г. Уж.ород,уд.Проектная, 4 11323Изобретение относится к учебнымприборам по физике и служит длядемонстрации эффектов специальнойтеории относительности.Известен прибор для демонстрации 5связи между временными и векторнымидиаграммами тригонометрических функций, содержащий панель, шарнир кинематически связанный со стрелкой-указателем, шкалу фаз со стрелочным 1 Оуказателем и приводной механизмНедостатком прибора являетсяневозможность демонстрации связимежду временными и векторными диаграммами апериодических функций. 5Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является демонстрационный прибор по физике,включающий первый и второй демонстрационные элементы, расположенные на 20двух плечах пантографа, связанныхнеподвижным шарниром, закрепленнымна направляющей рейке, несущей подвижный шарнир соединяющий два другихего плеча 21 .25Недостатком прибора является невозможность демонстрации пространственно-временных преобразователей вдвух инерциальных системах отсчета.Цель изобретения - расширение де- ЗОмонстрацнонных возможностей прибораза счет гемонстраиии пространственно-Ьременных преобразований в двухинерционных системах отсчета,Указанная цель достигается тем,что в демонстрационном приборе пофизике, включающем первый и второйдемонстрационные элементы, располо -женные. на двух плечах нантографа,связанных неподвижным шарниром,закрепленным на направляющей рейке,несущей подвижный шарнир, соединяющий два других его плеча, демонстрационные элементы выполнены в видеуказателей, укрепленных перпендикулярно плечам пантографа, связаннымнеподвижным шарниром так, что их осипроходят через последний.На чертеже схематически изображенприбор.Прибор состоит из направляющейреики 1, муфты-шарнира 2, неподвижного шарнира 3, закрепленного на 05 3рейке, и связанных с ними плеч 4 - 7пантографа. С плечами 4 и 5 пантографа, имеющими шкалы, связаны демонстрационные элементы 8 и 9, выполненные в виде указателей со шкалами 10 и 11, причем указатель 8перпендикулярен плечу 4 пантографа,а указатель 9 - плечу 5 пантографа.На рейку 1 нанесена шкала 12, проградуированная в единицах относительнойскорости двух инерционных систем отсчета. Плечи пантографа расположеныв плоскости 13, на которой нанесенаграфическая информация 14,используемая при решении задач по специальной теории относительности. Муфташарнир 2 является подвижным шарниром,установлена на рейке и связывает плечи 6 и 7 пантографа.. Прибор работает следующим образом.Для рассмотрения эффектов специальной теории относительности, происходя щих в двух инерционных системах отсчета, муфту-шарнир 2 устанавливают на рейке 1 против необходимого деления шкалы 12, После этого указатель 9 и плечо 4 используют в качес ве оси для отсчета пространственных, координат, а указатель 8 и плечо 5 для отсчета временных координат.Угол между указателем 8 и плечом 5 однозначно соответствует относительной скорости рассматриваемых инерционных систем отсчета где С - скорость света в вакууме.Для решения задач на плоскости 13 наносится графическая информация. Точка Е интерпретируется как событие. Для нахождения пространственно- временных координат любого события из точки опускаются перпендикуляры на соответствующие оси. Прибор позволяет демонстрировать физическое значение преобразований Лоренца на примере ряда эффектов теории относительности: сокращение длин в движущейся инерцнальной системе отсчета, замедление времени, сложение скоростей в релятивистском случае н т.д.