Пристрій для демонстрування явища механічного резонансу

Пристрій для демонстрування явища механічного резонансу, який містить осцилятор, що складається із зв'язаного з пружним елементом елект родвигуна з ексцентриком, який суміщає дві функції, - функцію важка і вібратора, основи та джерела електроенергії з регульованою напругою, який відрізняється тим, що осцилятор містить платформу із встановленим на ній електродвигуном з ексцентриком, декілька пружних елементів з різними коефіцієнтами жорсткості, які одними кінцями жорстко зв'язані з платформою, а іншими з основою Цей винахід відноситься до пристроїв, які забезпечують демонстрування явища механічного резонансу і може бути використаний у процесі навчання фізики у середній школі та вузі Вже відомий пристрій для демонстрування явища механічного резонансу, що містить вертикальний пружинний маятник, підвішений на шатунній шийці колінчастого валу, який може за рахунок мускульної енергії людини обертатись навколо своєї осі [1, С 358-359, 2, с 159] Недоліком такого пристрою є те, що його резонанс можна спостерігати лише на одній частоті, яка визначається параметрами маятника, а також те, що обертання колінчастого валу рукою людини не завжди дозволяє вчасно помічати умови виникнення резонансу Відомий також пристрій для демонстрування явища механічного резонансу, що містить горизонтальний пружинний маятник - підпружинений з обох боків вантаж, який може переміщуватись на спеціальному блоці по направляючій штанзі Для демонстрування механічного резонансу на вільний кінець однієї з його пружин діють вимушуючою силою, яка виникає внаслідок періодичного зміщення шатунної шийки кривошипу [4, С 84-85] Недоліком цього пристрою також є те, що резонанс можна спостерігати лише на одній частоті, яка визначається параметрами маятника, а також те, що він не має цілісної конструкції, чим створюються значні труднощі в його використанні роенергії з регульованою напругою [3, с 36] Недоліком такого пристрою є те, що він дозволяє демонструвати явище механічного резонансу лише на одній частоті, яка залежить від параметрів пружного елементу та електродвигуна, а також те, що він не має цілісної конструкції, чим створюються значні труднощі в його використанні В основу запропонованого винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для демонстрування явища механічного резонансу, в якому за рахунок внесення конструктивних змін в осциляторі забезпечується можливість демонстрування явища механічного резонансу на декількох час Найближчим за технічною суттю до запропонованого є пристрій для демонстрування явища механічного резонансу, що містить пружний елемент, виконаний у вигляді спіральної пружини, підвішений на ньому електродвигун, який суміщає дві функції, - функцію важка вертикального пружинного маятника і вібратора, та джерело елект тотах, а також ЦІЛІСНІСТЬ ВСІЄЇ конструкції пристрою, що робить його зручним у користуванні Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для демонстрування явища механічного резонансу, який містить осцилятор, що складається із зв'язаного з пружним елементом електродвигуна з ексцентриком, який суміщає дві функції, функцію важка і функцію вібратора, та джерела електроенергії з регульованою напругою, згідно винаходу, встановлено декілька пружних елементів з різними коефіцієнтами жорсткості, які одними кінцями жорстко зв'язані з платформою, на якій встановлено електродвигун з ексцентриком, а іншими з основою Суттєвими ознаками запропонованого пристрою для демонстрування явища механічного резонансу, спільними з ознаками прототипу, тобто такими, що не являють собою новизни у загальному вигляді, є - пружний елемент, - електродвигун з ексцентриком, - джерело електроенергії з регульованою напругою До нових суттєвих ознак винаходу відно (О ^00 о (О 60846 сяться наступні почне здійснювати коливання, що свідчитиме про - пристрій містить платформу із встановленим входження даної частини пристрою в механічний на ній елеісгродвигуном з ексцентриком, декілька резонанс Подальше збільшення частоти обертанпружних елементів з різними коефіцієнтами жорстня валу з ексцентриком приведе до припинення кості, які одними кінцями жорстко зв'язані з платколивань даної частини платформи та початку формою, а іншими з основою коливань тієї частини платформи, що опирається на пружний елемент з більшим коефіцієнтом жорСуть винаходу полягає втому, що завдяки висткості Те ж саме відбуватиметься і при подалькористанню в осциляторі пристрою декількох прушому збільшенні частоти обертання валу електжних елементів з різними коефіцієнтами жорсткосродвигуна, тобто по черзі будуть припинятись коті, які одними кінцями жорстко зв'язані з платфорливання тих частин платформ, які опираються на мою, на якій встановлено електродвигун з ексценпружний елемент з меншим коефіцієнтом жорсттриком, а іншими з основою, забезпечується можкості, і входитимуть в резонанс ті частини платфоливість демонстрування явища механічного резорми, що опираються на пружний елемент з більнансу на декількох частотах, а також ЦІЛІСНІСТЬ шим, у порівнянні з попереднім, коефіцієнтом жорвсієї конструкції пристрою, що робить його зручсткості ним у користуванні Суть винаходу ілюструє креслення (див фіг), Конструктивні особливості запропонованого що додається, на якому зображено загальний випристрою дозволяють здійснювати більш ефектигляд пристрою для демонстрування явища мехавне демонстрування явища механічного резонансу нічного резонансу та його вигляд знизу у порівнянні з тими демонстраціями, що виконуються з використання вже існуючих пристроїв ЗаЗапропонований пристрій для демонстрування пропонований пристрій має просту будову і може явища механічного резонансу містить виготовлятись як промисловістю, так і в умовах платформу 1, електродвигун 2 з ексцентриком навчального закладу З, пружні елементи 4, 5 і 6 та основу 7 Джерелом електроенергії для живлення приДжерела інформації строю може бути випрямляч з регульованою на1 Гончаренко С У Фізика Проб підручник для пругою або ж батарея гальванічних елементів У 9 кл серед загальноосвіт шк, гімназій та кл гувипадку використання останньої для регулювання манітарного профілю -К Освіта, 1997 -431с частоти обертання ротору двигуна можна викорис2 Кикоин И К , Кикоин А К Физика Учеб для 9 тати реостат R кл сред шк - 2-е изд - М Просвещение, 1992 191с Запропонований пристрій для демонстрування явища механічного резонансу працює таким чи3 Мигородський Б Ю, Шабаль В К Демонном страційний експеримент з фізики Коливання і хвилі Посібник для вчителів - К Рад шк, 1985 Після приєднання електродвигуна 1 пристрою 168с до джерела електроенергії необхідно плавно збільшувати частоту обертання його валу з ексцент4 Шахмаев П М , Шилов В Ф Физический эксриком 3 При досягненні відповідної частоти оберперимент в средней школе Механика Молекулятання ротору електродвигуна з ексцентриком та рная физика Электродинамика - М Просвещечастина платформи, яка опирається на пружний ние 1989 -255с елемент із найменшим коефіцієнтом жорсткості, R Х5Ї.І 7 / / / / / / / / 7 7 Фіг, Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119