Прибор для демонстрации действия кориолисовой силы инерции

13271 взаимодействуя с толкателем 15. перемещает его вверх, в результате чего рычаг 13 выходит из зацепления с круговым пазом 14, освобождая поцвижный груз 3. При перемещении подвижного груза 3 Фиксирующий трос выходит из отверстия и освобождает стержень 21 с дополнительным грузом 22, которые под действием переносной силы инерции перемещаются относительно подвижного груза 3, По длине выхода стержня 21 из подвижного груза 3 судят о величине и направлении поворотного ускорения, Затем прибор приводят в исходное состояние, вы 50водят, отжимая пружинуО, шайбу 12 из зацепления с направляющей 4, поворачивают подвижный груз 3 относительно направляющей 4 на ее цилиндрической части 9 на одну или несколько граней и вновь Фиксируют груз 3 на направляющей 4, вводя в зацепление с последней шайбу 12 При этом направляющая 4 имеет Форму многогранника, а отверстие в шайбе 12:соответствует ее проФилю, После этого повторяют опыт в той же последовательности, Таким же образом осуществляется демонстрация опыта после замены одного дополнительного груза другим. 3 ил.Изобретение относится к учебнымпособиям по Физике и теоретическоймеханике и может быть использованов учебном процессе.Целью изобретения является повышение наглядности демонстрации действия кориолисовой силы инерции.На Фиг,1 изображен прибор, общий вид; на Фиг 2 - направляющаяс грузами; на Фиг.3 - стержень иФиксатор его перемещения,Прибор цля демонстрациидействиякориолисовой силы инерции содержитоснование 1 вертикальную стойку 2,основной подвижный груз 3, перемещающийся по направляющей 4, имеющейна конце упор 5, Направляющая 4 жестко укреплена на втулке 6, котораяустановлена с помощьк поцшипников 7на вертикальной стойке 2, С противоположной стороны втулки 6 укрепленпротивовес 8, Направляющая 4 выпопнена в виде празильного многогранника, имеющего в месте соединения свтулкой 6 цилиндрический участок 9с пружиной 10, Гтодвижный руз 3 имеет центральное круглое отверстие 11,а со стороны втулки 6 жестко связанную с ним шайбу 12, имеющую отверстие в Форме правильного многоугольника, соответствующего проФилю направляющей 4, На втулке 6 установленрычаг 13, входящий своим концом взацепление с круговым пазом 14, выполненным на подвижном грузе 3, асерединой опирающийся на падпружиенный толкатель 15, взаимодействующийс кулачком 16, который неподвижнозакреплен на червячной шестерне 17,образующей с червяком 18 пару зацепления.В подвижном грузе 3 выполнены отверстия 19, в котсрые входит вилка20 стержня 21 на конце которого закреплен сменный дополнительный груз22, В стержне 21 выполнены зубчатыешлицы 23, взаимодействующие с Фиксато.ром 24, выполненнь 1 м в виде закрепленной на подвижном грузе 3 пластинчатой пружины, и отверстие 25, в которое входит один конец Фиксирующеготросика 26, закрепленного другимконцом на втулке 6 и проходящего через отверстие 27, зььтолненное в подвижном грузе 3, На наружной поверхности втулки 6 установлен индикаторв виде Флажка 28, жестко связанногос осью 29 вращения кулачка 16,Прибор работает следующим образом,В исходном полокении подвижныйгруз находится у вертикальной стоики 2 и удерживается от поворота вокруг направляющей 4 шайбой 12, а отперемещения по ней рычагом 13, Вилка20 стержня 21 входит в отверстия 19подвижного груза 3 и удерживается отперемещения тросиком 26, На концестержня 21 закреплен дополнительныйгруз 22. Флажок 28 индикатора находится в нижнем положении, что свидетельствует о том что кулачок 16 обращен своим выступом вниз.Направляющей 4 вместе с подвижным основным грузом 3, связанным с ним дополнительным грузом 22 и противовесом 8 вручную сообщается угловая скорость относительно оси вертикальной стойки 2, при этом начальная угловая скорость выбирается большой для контраста динамического эффекта,Во время вращения по инерции направляющей с грузами и противовесом червячная шестерня 17, обкатываясь вокруг червяка 18, поворачивает кулачок 16, который; взаимодействуя с толкателем 15, перемещает его вверх в результате чего рычаг 13 выходит из зацепления с круговым пазом 14, освобождая тем самым подвижный груз 3.Под действием первоначальной силы инерции подвижный груз 3 начинает перемещаться к концу направляющей 4, в результате чего Фиксирующий тросик 2 б выходит из отверстия 25, предоставляя тем самым возможность двигаться стержню 21 с дополнительным грузом 22.При перемещении подвижного груза 3 по направляющей 4 и дополнительного груза 22 со стержнем 21 в силу присущей массе дополнительного груза инерции он начнет под действием переносной силы инерции перемещаться относительно основного подвижного груза 3 в плоскости, перпендикулярной направляющей, увлекая за собой стержень 21, по длине выхода которого из подвижного груза 3 судят о величине и направлении поворотного ускорения.Затем прибор приводят в исходное состоянйе, выводят, отжимая пружину 10, шайбу 12 из зацепления с направляющей 4, поворачивают подвжкный груз 3 относительно направляющей 4 на ее цилиндрической части 9 на одну или несколько граней и вновь фиксируют подвижный груз 3 на направляющей 4, вводя в зацепление с последней шайбу 12.После этого повторяют опыт в той же последовательности, замеряя те же 1 параметры, При этом отмечают, что ускорение кориолиса отсутствует в том случае, когда вектор относительной скорости направлен параллельно 5от переносного вращения.1В той же последовательности проводят опыты с другим дополнительным грузом 22 и производят наблюдение не" 1 О зависимости величины поворотного ускорения от массы дополнительного груза.Применение предлагаемого приборапозволит пзвысить наглядность демонст рации действия кориолисовой силы инерции и зависимость величины поворотного ускорения от массы дополнительного груза при изучении соответствующих курсов физики и теоретической механи киФормула изобретенияПрибор для демонстрации действия 25 кориолисовой силы инерции, содержащей установленную на основании стойку, направляющую, связанную со стойкой с возможностью вращения вокругвертикальной оси, подвижный относи-"тельно направляющей основной и связанный с ним дополнительный груз исредство для установки дополнительного груза под заданным углом к осивращения, размещенное перпендикуляр-.но направляющей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения наглядности, направляющая выполнена ввиде правильного многогранника, имеющего в месте соединения со стойкойцилиндрический участок, средство дляустановки дополнительного груза подзаданным углом, содержит жестко связанную с подвижным грузом шайбу иустановленные в подвижном грузе 45 перпендикулярно направляющей стерженьи Фиксатор его перемещения, при этомдополнительный груз выполнен сменными закреплен на стержне, а отверстиев шайбе имеет форму правильного многоугольника, соответствующего профилю направляющей.13 П 15 О СоставительТехред Л.Олийн СердечноЫЕ Редактор М,Бандур Корректор С,Шекма аказ 3394/ 48 Тираж 433ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушск Подписноемитета СССР ткрытииаб д.4/5 Произво твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная