Учебный прибор по физике

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликно делам нэооретеннй и открытий(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ 1Изобретение относится к учебным наглядным пособиям и может быть использовано, в частности, для демонстрации силыКориолиса,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является учебный прибор по физике, содержащий рычаг, установленныйна валу привода, и связанное с осью рычага средство для визуальной регистрациинаправления действия силы Кориолиса 1.Однако этот прибор не обеспечиваетдостатоную наглядность демонстрации.Цель изобретения - повышение наглядности демонстрации.Указанная цель достигается тем, чтосредством 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, размещенныхв трубках.На фиг, 1 изображен учебный прибор пофизике, общий вид; на фиг. 2 - то же видсверху. 2Прибор содержит рычаг 1, установленный на валу привода 2, и связанное с осьюрычага средство для визуальной регистрации направления действия силы Кориолиса,состоящее из корпуса выполненного из двухчастей, 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 размещенышарики 8. Трубки снабжены заслонками 9,для открывания которых смонтирован привод 10. Прибор крепят к столу с помощьюструпцины 11,Учебный прибор работает следующим образом.Перед демонстрацией действия силы Ко 15 риолиса 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 фиксируются20 с помощью заслонки 9. Затем устанавливают диск 5 на оси 6, включают привод 2 ираскручивают рычаг 1 до угловой скорости М. Диск 5 относительно рычага 1 вра 896669шается 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 врашательные движения вокруг оси вращения рычага 1. Когда процесс разгона прекращается и рычаг врашается с постоянной скоростью й, с помо,цью привода 10 открывают заслонки 9 и шарики устремляются вниз по трубкам 7. На тела, перемещаемые со скоростью Чг в системе, вращающейся с угловой скоростью ц, действует сила Кориолиса, заставляя отклоняться их в сторону, определяемую вектором произведения вектора радиальной скорости Ъ на вектор угловой скорости й . Следовательно, диск начнет врашаться 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 перемешении 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 перемецения шариков изменится на противоположное.Зная массу шариков, скорость их радиального перемещения и величину угловой ско" рости вращения рычага, по форму Гк- -- 2 гп,Ч 2 М з 1 п(Ъ, ь/ ) можно определить силу Кориолиса, действующую на диск 5. Зная масс диска 5 с шариками и время действия силы Кориолиса, можно определить угловую скорость врашения диска 5 под 5 действием силы Кориолиса.Предлагаемый демонстрационный прибор по физике обеспечивает наглядность процесса. Эксперименты, проведенные на нем, доказывают наличие положительного оэффекта в сравнении с известным устройством.Формула изобретенияУчебный прибор по физике, содержаший рычаг, установленный на валу привода, и связанное с осью рычага средство длявизуальной регистрации направления действия силы Кориолиса, отличающийся тем,что, с целью повышения наглядности демон 2 о страции, средство для визуальной регистрации направления действия силы Кориолисасостоит из корпуса, выполненного из двухчастей, одна из которых имеет форму цилиндра, а другая - форму усеченного конуса, трубок, расположенных на внешней поверхности корпуса, и шариков, размешенных в трубках.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРзо по заявке Мо 2608449/12, 21.04.78.Редактор А.МаковскаяЗаказ 1712/40 Составитель В. Ермашов Техред А. Бойкас Корректор С. 1 Цомак Тираж фЯ Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4