Учебный прибор для демонстрации движения молекул

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6 ) Дополнительное к авт, с вид-вуВ 22) Заявлено 20,02,80 (21) 2884989/28-12(53) УДК 621, 593 (088.8) та опубликования описания 26,10,8 12) Авторы изобретения М, Биренбаум и Н. о й инсти ецкий государ им, А.М венный медипиорького(71) Заявнтел 54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ Д .ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУ МОНСТРАЦИ а 0 Изобретение относится к учебно наглядным пособиям .и может быть использовано, в,частности, при изучении явлений,связанных с процессов диффузии,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является учебный прибор для демонстрации движения молекул, содержащийемкость с шариками, имитирующими молекулы, установленную на платформе, святозанной с вибратором . 1,Недостатком его является ограниченность демонстрационных возможностей.Цель изобретения повышение демонстрационных воэможностей.Поставленная цель достигается тем,что учебный прибор, содержащий емкостьс шариками, имитирующими молекулы, установленную на платформе, связанной свибратором, набор перегородок с вырезами под шарики, съемный вкладыш, расположенный на дне емкости под вырезомперегородок и дополнительные разъемныешары, образованные двумя полу сферами,диаметр которых превышает диаметр ш риков, при этом на внутренних поверхностях двух параллельных стенок выполнены па эы для поочередного размещения пврего родок, а также тем, что съемныйвклацьпп выполнен из магнитного материала и тем, что на поверхности съемного вкладыша выполнены пазы имеющие форму полусферы, циаметр которых превышает диаметр шариков и меньше пиаметра разъемных ша На фиг. 1 изображен учебныйприбор для демонстрации движения молекул, об,щий вид, на фиг. 2 - перегородки с раз личными вырезами; на фиг, 3 - съемный вкладыш; на фиг, 4 дополнительный разъемный шар.Учебный прибор для демонстрации дви жения молекул содержит емкость 1 с шариками 2, имитирующими молекулы, уста новленную на платформе 3, связанной с вибратором 4, набор перегородок 5 с вырезами 6 под шарики 2 и дополнительные разъемные шары 7, образованные двумя,полусферами, диаметр которых превышаетдиаметр шариков. На дне емкости 1 подвырезом перегородок 5 расположен съемный вкладыш 8, а на внутренних поверхностях двух параллельных стенок выполнены пазы 9 для поочередного размещения перегородок 5. Съемный вкладыш выполнен из магнитного материала и на поверхности его выполнены пазы 10, имеющие форму полусферы, диаметр которых 1 Опревышает диаметр шариков 2 и меньшедиаметра разъемных шаров 7,Учебный прибор для демонстрации движения молекул используют следующим образом, 15Укрепляют емкость 1 на платформе 3с вибратором 4, Вставляют в пазы 9 перегородку 5, после чего помещают в емкость 1 опрепеленное количество шариков2 и, включая вибратор 4, производю со г 0ответствующий опыт,На учебном приборе мотет быть продемонстрированы следующие явления,1. Диффузия, как выравнивание градиента. 25Имитируют наличие градиента концентрации, помещая по одну сторону перегородки 5 большое количество шариков 2,а по другую сторону - малое, например50 и 10. После чего включают вибратор З 04 и убеждаются, что несмотря на хаотичность движения отдельных шариков 2, вконечном итоге их количество ("концентрация" ) по обе стороны перегородки 5выравнивается.352. Зависимость скорости дифФузии от1 иощади,сечения, через которое происходит диффузия.При этом повторяют йредыдущий опыт,но используют перегородки 5 с вырезами406 различной ширины, или с разным количеством вырезов 6 одинаковой ширины.Убеждаются в том, что при большей площади сечения "концентрации" выравниваются. быстрей. Следовательно, при прочих45равных условиях скорость диффузии пропорциональна площади диффузионного сечения.3. Влияние температуры на скоростьдиффузии.Для имитации этого явления включают50вибратор 4 с различными скоростямивстряхивания.,Более быстрое движениешариков 2 имитирует эффект повышения:температуръ.. 4. Термодинамическое равновесие, как 55наиболее вероятное состояние системы.Проделывают опыт 1, но после остановки вибратора 4 записывают номера 4шариков 2, находящихся по левую и правуюстороны от перегородки 5, Многократноповторяют опыт и убеждаются в том, чтокаждый раз комбинация шариков оказывается иной.5, Диффузия через мембрану,Мембрану клетки имитируют посредством съемного вкладыша 8 размещенногопод перегородкой 5, Вкладыш 8 в данномслучае выполнен иэ магнитного материала,а шарики 2 - из ферромагнитного, например стали, Повторяют 1 опыт, Посколькудвижение шариков 2, при прохождении надвкладышем 8 будет тормозиться, то донаступления равновесия пройдет относительтельно больше времениОпыт имитируетзамедление диффузии через мембрану посравнению со свободной диффузией,6, Диффузия через мембрану, Действиемолекулярных переносчиков.Мембрану клетки имитируют посредством схемного вкладыша 8, выполненногов данном случае с одной или несколькимиполукруглыми канавками 10. Вкладыш 8помешают под перегородкой 5. Размещают определенное количество шариков 2по оцну сторону перегороаки 5. Включаютвибратор 4, через опреаеленное времявыключают и подсчитывают количествошариков 2, прошедших через "мембрану".В связи с тем, что ширина канавки 10превышает диаметр шариков 2, они присвоем движении будут скатываться на дноканавки 10, что затруднит их переход вдругую половину емкости 1. Таким образом моделируют препятствие, встречаемое молекулами при диффузии через мем-брану и снижающее вероятность того, чточастйцы пройдут через мембрану. Далееими тируют действие молекулярных переносчиков. Для этого каждый из шариков2 помещают в разъемную полусферу 7 изакрывают второй разъемной полусферой7. Этим имитируют соединение диффундирующей молекулы 2 с молекулой переносчиком, Включают вибратор 4 и повторяютопыт. Поскольку диаметр образованногонового шарика намного превышает ширину канавки 10 шарик, попадая на вкла-ъдыш, не скатывается в канавку, а прокатывается сверху по ее краям. В реэультате за это время опыта в другойполовине емкости 1 окажется большее количество шариков большого диаметра, чемраньше было шариков 2.Учебный прибор обладает большой дидактической эффективностью, значительнорасширяя круг имитируемых явлений, Онпрост в изготовлении и использовании,875445 иг.4 формула изобретения1. Учебный прибор дпя демонстрации дижения молекул, содержащий емкость с шариками, имитируюшими молекулы, установленную на платформе, связанной с вибратором, о т и и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения демонстрационных возможностей он имеет набор перегоро док с вырезами под шарики, съемный вкла дыш, расположенный на дне емкости под вырезом перегородок, и дополнительные разъемные шары, образованные двумя полусферами, диаметр которых превышает диаметр шариков, при этом на внутренних поверхностях двух параллельных сте нок выполнены пазы для поочередного раэмешения перегородок.2. Прибор по и. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что съемный вкладыш выполнен из магнитного материала,3, Прибор по п. 1 и 2, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, на поверхностисъемного вкладыша выполнены пазы, имеюшие форму полусферы диаметр которыхпревышает диаметр шариков и меньше диаметра разъемных шаров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР,кл. 6 09 В 23706, 1959. ВНИИПИ Заказ 9343/7 Тираж 487 ПодписнЬе филиал ППП Патент,г.Ужгородуп. Проектная,4