Учебный прибор по механике

ла относительно тележки, тело выпол"нено в виде массивного стержня,шарнирно закрепленного одним концомна тележке, вне ее площади опоры,а средство. перемещения тела относительно тележки выполнено в ви- лде электродвигателя, с установленным на его оси барабаном,стойки с блоком и троса, соединяющего незакрепленныйконец тела и барабан через блок, на стойке установлен указатель углового положениятела, а на тележке и основании уста"новлены указатели положения центрамасс системы, при этом прибор снабжен набором сменных грузов для изменения положения центра масс.На чертеже представлен общий видприбора. 20Учебный прибор по механике содержит основание 1, установленнуюнаосновании тележку 2, установленноена тележке 2 вне ее площади опоры спомощью опоры 3 и оси 4 тело 5, выполненное в виде массивного стержня (модели летательного аппарата),стойку 6, на которой установлен указатель углового положения 7 тела 5,"средство для перемещения тела 5 относительно тележки 2, выполненное в виде электродвигателя 8,установленногона тележке 2, барабана 9, установленного на оси электродвигателя 8, блока10, установленного на стойке, троса11, связывающего барабан 9 с телом 5и переброшенного через блок 10, Приэтом электродвигатель 8 связан с источником питания 12 через выключатель13 и регулятор 14, Еще один, трос 15 40связывает тележку 2 с основанием 1.На тележке установлены сменные грузы16 на оси 17, кроме того, на тележкеустановлены указатели положения центра масс системы 18, 19 при различных 45взаимных положениях тела 5 и.тележки2. Еще один указатель 20 установленна основании 1.Демонстрация прибора производитсяследующим образом. При демонстрациизакона движения центра масс устанавливают в первоначальном положении тело5 так, чтобы оно находилось на .опоре3 (в горизонтальном положении). Пред"варительно находят положение центра5масс (тело-тележка) в том случае, ког-.да тело 5 находится в горизонтальномположении. При этом указатель 19 ус-танавливают в положение, соответствующее этому положению центра масс, и в том случае, когда тело 5 находится в вертикальном положении, это положение центра масс Фиксируют с по" мощью указателя 18 (положение центра масс находят путем, например, пред" варительных двукратных взвешиваний системы при каждом из указанных положений) . Устанавливает тележку 2 на основание 1 так, цтобы указатель 19 находился напротив указателя 20. Затем с помощью выключателя 13 запускают двигатель 8, соединяя его с источником питания 12 (скорость вра" щения вала двигателя 8 предварительно устанавливают с помощью регулято" ра 14), при этом трос 11 начинает наматываться на барабан 9 и тело 5 (при действии внутренних сил системы) начинает перемещаться из горизонтального положения в вертикальное, при этом тележка 2 в соответствии с законом о движении центра масс системы будет перемещаться вправо и, когда тело 5 займет вертикальное положение (при этом с помощью выклю" чателя 13 размыкают цепь двигатель 8 - источник питания 12), указатель 18 совместится с указателем 20,При демонстрации закономерностей опрокидывания механических систем (при описанных .выше демонстрациях опрокидывание не .происходит так как предварительно устанавливают на тележку 2 сменные грузы 16) предварительно снимают часть грузов 16 с оси 17, и рассчитывают с помощью уравнений статики взаимное положение тела и тележки, при котором происходит опрокидь 1 вание системы. После этого включают двигатель 8, происходит перемещение тела 5 относительно тележки 2, при этом по указателю 7 Фиксируют положение тела 5, при котором происходит опрокидывание (трос.15 при опрокидывании Фиксирует прибор) . После этого меняют исходные данные (при известной неизменной: массе тела 5, снимают грузы 16, меняя тем самым массу тележки 2 и положение ее центра тяжести) и повторяют демонстрацию.Технико-экономическая эффективность использования изобретения обусловлена расширением функциональных возможностей прибора за счет того, что помимо возможности демонстрации517 закона движения центра масс обеспечена возможность демонстрации закономерностей опрокидывания механических систем, при этом все демонстрации могут проводиться в широком диапазоне изменения массовых характеристик системы.Изобретение целесообразно использовать в ВУЗах и техникумах на лекциях и в лабораторном практикуме по механике. Формула изобретенияУчебный прибор по механике, содержащий основание, установленную на нем тележку. механически связан" ное с тележкой тело и.средство перемещения тела относительно тележки, о т л и ч а ю щ и й с я: тем, что,20072с целью расширения демонстрационныхвозможностей за счет демонстрации закономерностей опрокидывания механической.системы, тело выполнено ввиде массивного стержня, шарнирнозакрепленного одним концом на тележке, вне ее плошади опоры, а средствоперемещения тела относительно тележ- О ки в виде электродвигателя, с установленным на его оси барабаном, стой-ки с блоком и троса, соединяющегонезакрепленный конец тела и барабанчерез блок, на стойке установлен 15 указатель углового положения тела, ана тележке и основании установленыуказатели положения центра масс системы, при этом прибор снабжен набором сменных грузов для измененияположения центра масс.