Учебный прибор по физике

Я)Я РЕТЕББ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Брянский технологический институт(73) Чумаченко Анатолий Дмитриевич(54) УЧЕБНЪЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ(57) Использование. вспомогательное учебное обо- рудование для постановки лабораторного практикума ло физике. Цель: расширение функциональных возможностей. Сущность изобретения: в учебном приборе, содержащем прозрачную трубку, связанную одним концом с сосудом, заполненным частично водой, приспособление для ввода в поток жидкости в трубке пузырьков воздуха, сосуд имеет патрубок для подачи воды, трубку, опущенную под уровень воды в сосуде, имеющую шкалу и сообщаощую сосуд с атмосферой, и гибкий шланг, опущенный под уровень воды в сосуде и установленный с возможнос 1 ью изменения высоты слива через него воды из сосуда в раковину, прозрачная трубка выполнена гибкой и имеет регулирующий расход кран в месте присоединения к сосуду, а приспособление для ввода пузырьков представляет собой трубку с регулирующим краном, которая одним концом введена в прозрачную трубку после ее крана, а другим соединена с воздушной полостью сосуда. 1 ил, 2003179Изобретение относится к учебным пособиям и може быть использовано в лабораторном практикуме по Физике, гидромеханике,теплотехнике,Известен учебный прибор по физике, 5позволяющий демонстрировать влияние"воздушных пробок" на режим теченияжидкости и содержащий подьемно-кодовый механизм, резервуар с токопроводящейжидкостью, трубопровод с гидравлическим 10сопротивлением, дозатор, сильфон, обратные клапаны и дополнительные сосуды сэлектродами авт, св, В 1251159 кл, 8 09 В23/12),оНедостаток прибора - сложность конструкции и регулирования его, вследствие чего низка и надежность и стабильность вработе,Известен учебный поибор по физике,содержащий горизонтально расположенную прозрачную трубку, связанную однимконцом с заполненным подкрашенйой жид-костью сосудом для стабилизации давленияи соединенный с ним манометр, шприц длявведения в жидкость пузырьков воздуха, инаконечник с регулируемым сечением выходного канала авт. св, % 1208577, кл. Б 09В 23/28, 2306).Недостаток известного прибора - ограни генные функциональные воэможности. 30Это связано с тем; что прибор не позволяетисследовать зависимость производительности "зрлифта" от величины создаваемогодавления, характер движения жидкостногопотока с воздушными "пробками" при раэличных положениях трубы в зависимости отразмера воздушных пузырей и скоростидвлжения потока воды,цель изобретения - расширение функциональных воэможностей,Для достижения этой цели в учебномприборе по физике, содержащем прозрачн, ю трубку, связанную одним концом с сосудом, заполненным частично водой, 45 прлспособление для ввода в поток жидкости в трубке пузырьков воздуха, сосуд имеетпатрубок для подачи воды, трубку, опущенную под уровень воды в сосуде, имеющую шкалу и сообща.ощую сосуд с атмосферой, и гибкий шланг, опущенный под уровень воды в сосуде и устаноленый с озможностью изменения высоты слива через него воды из сосуда в. раковину, прозрачная трубка выполнена гибкой и имеет регулирующий расход кран в месте присоединения к сосуду, а приспособление для ввода воздушных пузырьков представляет собой трубку с регулирующим краном, которая одним концом введена в прозрачную трубку после ее крана, а другим соединена с воздушной полостью сосуда.Такое выполнение прибора позволяет значительно расширить его функциональные возможности,Во-первых, выполнение прозрачной трубки гибкой позволяет придавать ей различные положения в пространстве и приэтом изучать закономерности движения потока с воздушными пузырями, изменяя различные параметры. Изменять давление в сосуде и точно поддерживать необходимую его величину позволяет система патрубков, к нему присоединенная. Во-вторых, этот прибор позволяет исследовать производительность "зрлифта" при различных давле"ниях и диаметрах труб, а также высоты подьема жидкости и размера воздушных пузырей.Заявителю неизвестны технические решения. сходные с заявляемым по основным признакам, поэтому последние следует считать существеннымиНа чертеже приведена схема заявляемого учебного прибора.Прибор включает сосуд 1, частично заполненный водой, гибкую прозрачнуютрубку 2 с регулирующим краном 3, гюдсоединенную к сосуду 1 в нижней его части, воздушную трубку 4 с краном 5; подсоединенную к сосуду 1 в верхней его части, патрубок Б для подачи воды в сосуд 1, трубку 7 со шкалой, введенную под уровень воды в сосуде 1, шланг 8, переклнутый через блок 9, закрепленный на панели 10 с возможностью изменения высоты его положения, причем один конец шланга 8 введен подуровень воды в сосуде 1, а другой опущен враковину 11,Прибор функционирует следующим образом, Блок 9 со шлангом 8 устанавливают на требуемой высоте и при закрытых кранах3 и 5 сосуд 1 частично заполняют водой через патрубок Б. В нем создается некоторое давление и вода поднимается по трубке 7 и по шлангу 8 до тех пор, пока, она не начнет сливаться по шлангу 8 в раковину 11. При атом трубка 7. покажет (в мм водяного, столба) давление в сосуде 1, которое и будет поддерживаться постоянным за счет перелива избытка жидкости в раковину, Открывают кран 3, обеспечивая заданный расход жидкости по трубке 2 со сливом ее в сосуд 12 или в канализацию), Давление в сосуде 1 должно быть создано несколько больше, чем давление столба жидкости в нем и давление жидкости после прохождения крана 3 должно быть меньше, чем давление воздуха в трубке 4), Открывают кран 5 и подают порциями в виде отдельных пузырей воздух2 ООЗ 179 из трубки 4 в жидкостной поток в трубке 2 Придав трубке 2 вертикальное положение, получим систему транспортировки жидкости посредством воздушных пузырей, т, е. "эрлифт" (под действием напора жидкости вода в трубке 2 в этом случае поднимается только до ее уровня в трубке 7, а далее будет подниматься пузырями). Меняя положение блока 9 по высоте, устанавливают разное давление в сосуде 1, исследуя влияние этого фактора на процессы в трубке 2 при различных ее положениях. Трубку 2 можно сделать сьемной т. е. с разьемом после места ввода трубки 4) и исследовать процессы в трубках различного диаметра и при различных давлениях. Формула изобретенияУЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, содержащий прозрачную трубку, присоединенную одним концом к сосуду в нижней его части, частично заполненному жидкостью и имеющему патрубок для подачи в него жидкости, и приспособление для вво,да воздушных пузырей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, сосуд имеет трубку со шкалой, опущенную нижним концом под уровень жидкости в сосуде, а другимсообщающуося с атмосферой, гибкий Положительный эффект при реализацииданного прибора состоит в том, что дополнительно к тем возможностям, которые присущи прототипу (авт. св. Я 1208577), этот 5 прибор позволяет исследовать работу "эрлифта" а также движение пьтока жидкости с воздушными пузырями при различных положениях в пространстве жидкостного каналаи при различных давлениях (для более точного 10 определения давления в жидкостном каналесразу после крана 3 может быть установлена пьеэометрическая трубка). Таким образом, прибор имеет широкие исследовательские возможности и может быть использован в 15 качестве лабораторного стенда.(56) Авторское свидетельство СССР М 3208577, кл. 6 09 В 23(06, 1984,2 О шланг, одним концом опущенный под уровень воды в сосуде, а другим - в сливную воронку, причем шланг установлен с возможностью изменения высоты слива жидкости через него из сосуда в воронку, .2 Ь прозрачиая трубка выполнена гибкой, имеет кран для регулирования расхода жидкости, а приспособление дл ввода воздушных пузырей представляет собой трубку с регулирующим краном, которая одним кон- ЗО цом введена в прозрачную трубку после еекрана, а другим соединена с воздушной полостью сосуда.2003179 Составитель А, ЧумаченкоТехред М.Моргентал орректор М. Ку одпис каз 323 За 5 Тираж НПО "Поис 113035, Москва, зводственно-издательский ко Редактор Н. Сильня Роспатента35, Раушская наб.,нат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101