Учебный прибор по механике

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК д(Р 1) 0 09 В 23/О К АВТОРСКОМ наой частОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидетельство СССРВ 805398, кл, С 09 В 23/08, 1979(54)(57) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ,содержащий основание, стрелочный,указатель силы, указатель ее составляющнх и средство для преобраЗованияперемещения указателя силы в переме-.щение указателя составляющих, имеющеекулачок, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения нагляд-,ности демонстрации разложения силы на 801164770 составляющие, он имеет связанную соснованием вертикальную панель снесенной на ее поверхность системкоординат и установленную на панелипроходящую через, центр системы координат ось с головкой, имеющей паз,стрелочный указатель силы расположенв пазу головки с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении, кулачок установлен на стрелочном указателе силы, а указатель составляющих силы состоит из двух паримеющих стрелочные индексы и взаимодействующих с кулачком параллельных пластин с криволинейными уками, обращенными к центру системыкоординат, и подпружиненных стержнейсвязанных с пластинами и с панелью.Изобретение относится к учебным приборам по теоретической механике и может быть использовано для демонстрации действий над векторами и разложения сил при изменении их величи ны и направления.Цель изобретения - повышение наглядности демонстрации разложения силы на составляющие.На фиг, 1 представлен прибор в ис ходном положении с местными разрезами - общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на Фиг, 3 - прибор в рабочем положении, общий вид; на Фиг, 4 - схема работы прибора, 15Прибор содержит основание 1, связанную с основанием вертикальную панель 2 с нанесенной на ее поверхность системой координат Х-У. На панели 2 установлена проходящая че реэ центр координатной системы ось 3 с головкой 4, имеющей паз 5, в котором расположен стрелочный указатель силы 6 с возможностью перемещения в пазу и Фиксации винтом 7 в задан ном положении, Средство для преобразования перемещения указателя силы в перемещение указателя составля ющих силы имеет кулачок 8, который установлен на стрелочном указателе ЗО силь 6 Указатель составляющих силы состоит из двух пар параллельных пластин в виде сегментов круга 9-12, имеющих стрелочные индексы (стрелки) 13-16, Каждая из пластин,9,10, 11 и 12 криволинейным участ ком А образована в направлениицентра системы координат и закреплена на соответствующем стержне 17,снабженном упором 18 и пружиной 19.Каждый подпружиненный стержень 17может перемещаться вместе с одной изпластин 9, 10, 11 и 12 в направляющих20 и 21 основания,Учебный прибор работает следующимобразом.При вьдвижении стрелочного указателя силы 6 в направлении его остриякулачок 8, упираясь в криволинейныеучастки А пластин, например 10 и 12,смещает их по соответствующим осям,вьдвигая из-под головки 4 и стрелочные индексы 14 и 16, При, этом стрелочные индексы 14 и 16 выдвигаютсятаким образом, чтобы их концы находились от центра оси 3 на расстоянии,равном удалению острия указателя силы6 от соответствующей оси, а именно чтобы проекция, показанная стрелкой 16 была равна произведению длины указателя силы 6 (расстоянию от острия указателя силы 6 до центра оси 3) на косинус угла с, а проекция, показанная стрелкой 14, - произведению длины указателя силы 6 на косинус угла(Фиг, 4), Так демонстрируются проекции (составляющие) силы на оси координат Х-У,Для демонстрации изменения проекций силы на оси координат при измене нии величины силы вьдвигают стрелочный указатель силы 6 до отказа, например в положение, показанное на фиг. 3, а потом отпускают, при этом стрелки 14 и 16 указателя составляющих силы также вьдвигаются из-под головки 4 и изменяются по величинесоответственно изменению величинысилы, т,е. в зависимости от длины указателя силы 6 (расстояние от центра 3 до конца острия указателя). Возврат указателя силы 6 в исходное положение обеспечивается пружинами 19, которые возвращают пластины 10 и 12 со стрелочными индексами 14 и 16 в исходное положение, А пласти-, ны 10 и 12, взаимодействуя своими криволинейными участками А с кулачком 8, возвращают в исходное положение и указатель силы 6 (фиг, 1 и 3).Для .демонстрации изменения про-, екций силы при изменении ее направления указатель 6 вьдвигают до отказа в положение, изображенное на Фиг, 3, и закрепляют в этом положении винтом 7, при этом выдвигаются и стрелки 14 и 16, которые имитируют проекции данной силы на оси Х и У. Потом, вращая головку 4, например, по ходу часовой стрелки, изменяют на правление силы, приложенной к шарниру, при этом будут изменяться и проекции (составляющие) этой силы, Сначала будет уменьшаться горизонтальная составляющая, т.е, стрелка 16 уйдет под головку 4, а стрелка 14 будет вьдвигаться и при совпадении указателя силы 6 с осью У. стрелка 14 будет находиться на одном уровне с острием указателя 6. При дальнейшем вращении в том же направлении стрелка 14 начнет убывать а из-под головки 4 покажется стрелка 15, которая так- же покажет наибольшее значение, когда указатель 6 совпадает с осью Х,1164770 При полном обороте указателя 6 вокруг оси 3 все четыре стрелки 13-16совершает один ход, т.е. поочередновыдвинутся на некоторую величину иснова спрячутся под головку,4. 4Предложенный учебный прибор обеспечивает наглядность взаимосвязи сил и реакций и их проекций, а также изменяемость проекций сил от ве личины силы и ее направления.1164770 дактор одписное аказ го комитета й и открыти д, 4/ а ая н лиал ППП ент г. Ужгород, улектная Составитель Т. Григорянын Техрд М.Кузьма 4192/49 . Тираж 4ВНИИПИ Государственнпо делам изобретени 113035, Москва, Ж,орректор С. Чер