Учебный прибор по физике

(Ю Ш) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ н УДАРСТВЕННЦИ КОМИТЕТ ССОРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(54).(57) УЧЕБНЫЙ .ПРИБОР 00 ФИЗИКЕдля демонстрации положения центрамасс изолированной системы тел, содержащий установленные иа корпусе.направляющие и расположенные на нихдва подвижных тела с пусковым устройствсм, одно из которых:выполненов виде каретки, о т л и ч а ю щ и й"с я тем, что, с целью повыаениянаглядности демонстрации положенияцентра масс изолированной системытел путем ьизуализацип положения центра масс системы двух подвижных тел,он имеет индикационное устройство, .;состоящее из расположенных в параллельных плоскостях вертикальной планки и двух наклонных планок с фиксаторами углового положения, второе подвижное тело состоит из расположенных по разные стороны от первого подвиж.ного тела двух кареток с одинаковой массой и П-образной штанги, один конец которой соединен с одной,из кареток шарниром Гука, а другой конецсоединен с второй кареткой сферическим шарниром, при зтом вертикальная планка установлена подвижно на корпусе перед направляющими, одна из наклонных планок Расположена между штангой и вертикальной планкой, а другая - между штангой и первой наклон-ной планкой, причем каждая из наклонных планок шарнирно соединена соответ ственно с первым подвижным телом и со фвав штангой в точках, лежащих на линиях пересечения поперечных вертикальныхФ% плоскостей симметрии подвижных тел Р и горизонтальной плоскости, проходящей через ось штанги.Цель изобретения - повышение наглядности демонстрации положения 20 центра масс изолированной системы тел путем визуализации положения центра масс системы двух подвижных тел.Поставленная цель достигается тем, что учебный прибор по физике для демонстрации положения центра масс изолированной системы тел, содержащий установленные на корпусе направляющие и расположенные на них два подвижных тела с пусковым устройством, одно из которых выполнено в вид каретки, имеет индикационное устройство, состоящее из расположенных в параллельных плоскостях вертикальной планки и двух наклонных планок с фиксаторами углового положения, второе подвижное тело состоит иэ расположенных по разные стороны от первого подвижного тела двух кареток с одинаковой массой и П-образной штан О ги, один конец которой соединен с одной из кареток шарниром Гука, а другой конец соединен с второй кареткой сферическим шарниром, при этом вертикальная планка установлена 45 подвижно на корпусе перед направляющими, одна из наклонных планок расположена между штангой и вертикальной планкой, а другая - между штангой и первой наклонной планкой, причем каждая из наклонных планок шарнирно соединена соответственно с первым подвижным телом и со штангой в точках, лежащих на линиях пересечения поперечных вертикальных плоскостей симметрии подвижных тел и горизонтальной плоскости, проходящей через ось штанги.На фиг,1 изображен учебный прибор для демонстрации положения центра масс изолированной системы тел, 60 общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 .на фиг.3 - схема расположения планок при щ= 2 щ 2Учебный прибор содержйт закреп-, ленные на корпусе 1 полые газоста 25.Изобретение относится .к учебно-,му Оборудованию и может быть использовано в лекциях по физике н высшихи средних специальных учебных заведениях.Наиболее близким по технической 5. сущности к предлагаемому являетсяучебный прибор по физике для демонстрации положения центра масс изолированной системы тел, содержащий установленные на корпусе направляющие 10и расположенные на них два подвижныхтела с пусковым устройством, одноиэ которых выполнено в виде каретки 1 3,Однако известный прибор характеризуется недостаточной наглядностьюдемонстрации положения центра массизолированной системы тел. тические направляющие 2, на которыхустановлены две каретки 3 и 4, подвижно связанные со стойками трубчатой П-образной штанги 5 посредствомсоответственно двух вращательныхпар 6 и 7, образующих шарнир Гука,и сферического шарнира 8. Каретки3 и 4 со штангой 5 образуют одно тело с массой щМежду каретками 3 и 4 расположенакаретка 9 с массой щ , снабженнаяпусковым устройством, взаимодействующим с кареткой 3.При демонстрациях массы щи щмогут быть равными или взятыми в каком-либо заданном состоянии, напримерщ 1= 2 щ 2В качестве пускового устройстваможет использоваться, например, устройство, содержащее регулируемый поположению шток 10, находящийся вхраповом зацеплении с одним из плечрычага 11, другое плечо которогоопирается на толкатель 12 пневмопривода 13. На каретках 3 и 4 закреплены силовые аккумулирующие элементы14 и 15 в виде одинаковых цилиндрических упругих элементов из стальнойполосы.Кроме того, учебный прибор имеетиндикационное устройство, состоящееиз передвижной планки 16, связаннойс корпусом 1, и двух наклонных планок 17 и 18, центры которых совмещены с проекциями центров масс щ ищ на ось штанги 5.Планка 17 шарнирно соединена скронштейном 19, установленным на штанге 5 в плоскости, симметрии системыкареток 3 и 4 и штанги 5. Планка 18шарнирно соединена со стойкой 20,установленной на каретке 9, Планки17 и 18 могут быть зафиксированы вразличных угловых положениях с помощью винтов 21 и 22 соответственно.Планки 16-18 должны быть расположеныв различных плоскостях на расстоянииодна от другой и окрашены в яркиецвета.Учебный прибор работает следующимобразом.В случае равенства масс щ и щпредварительно устанавливают планки17 и 18 под одинаковыми углами коси штанги 5 в противоположных направлениях. Шток 10 вводят в зацепление .с рычагом 11 с обеспечением заданнойдеформации упругого элемента 14. После этого с помощью планки 16 фиксируют исходное положение центра массщ и щ путем совмещения ее с точкойпересечения планок 17 и 18, проекциякоторой на ось штанги 5 находитсяпосередине между центрами масс.щи щ 2 т.е. 8.,= 82,При подаче сжатого воздуха срабатывает пусковое устройство, шток 10выходит иэ зацепления с рычагом 11,1020857 17 г О 20 16 2 оставитель Б.Гузеевхред И.Коштура Корректор О.Била Редактор М.Рачкулин аказ 3903 Тираж 488 ПИ Государственного елам изобретений и о 35, Москва, Ж, Ра Подписноекомитета СССРткрытийушская наб., д. 4/5 НИ 13 Фили ППП "Па,массы в и а под действием упругого элемента 14 начинают двигаться на воздушной подушке по направляющим 2 с равными противоположно направленными скоростями У и Ч до столкновения кареэки 9 с упругим элементом 15, 5после, чего направление скоростей движения масс т и т меняется на противоположное, Возвратно-поступательное движение масс тп и сп 2 продолжается до полного затухания, При 10 этом точка пересечения планок 17 и 18 перемещается вдоль вертикальной планки 16, демонстрируя неизменное среднее положение центра масс лзи рп относительно с ихбдного положения. 5В случае, когда массы т и т находятся в соотношении, например,22одну из планок, например 18, фиксируют под углом, при котором проекция точки пересечения планок 17 и 18 на ось штанги 5 делит отрезок между центрами массаи л в соотно-; шении5= 2 ЪПоследующая подготовка и реализация демонстрации осуществляется аналогично вьыеописанному. В этом варианте демонстрации точка пересечения планок 17 и 18 также перемещается вдоль вертикальной планки 16, демонстрируя неизменное относительно исходного положение центра масс щ, иПредлагаемый прибор позволяет повысить наглядность демонстрации положения центра масс изолированной . системы тел, благодаря наличию простого индикационного устройства, по" зволяющего визуализировать положение . центра масс системы двух подвижных тел. г. Ужгород, ул. Проект