Прилад для демонстрування сили обертання

1 Прилад для демонстрування сили обертання, що являє собою карусель, яка забезпечує обертання інерційних мас, розташованих на хрестоподібному тримачі навколо осі каруселі, який відрізняється тим, що тримач інерційних мас має можливість незалежно обертатись навколо своєї осі, розташованої на КІНЦІ плеча штанги, закріпленої на осі каруселі, а інерційні маси радіально переміщаються до осі обертання тримача примусово, за допомогою приводу, розташованого на тримачі 2 Прилад за п 1, який відрізняється тим, що іне рційні маси переміщаються на спицях тримача завдяки приводу, з'єднаному інерційними масами гнучкими тягами 3 Прилад за п 1, який відрізняється тим, що тримач інерційних мас виконаний у вигляді еластичної камери, яка заповнюється повітрям під тиском, а інерційні маси - у вигляді металевих шайб - закріплені на поверхні еластичної камери 4 Прилад за п 1, який відрізняється тим, що тримач інерційних мас виконаний у вигляді чаші з співвісно розташованим під нею стаканом, а інерційні маси являють собою рідину або легкосипучі матеріали (наприклад, воду, ртуть, стальні кульки, дріб), при цьому приводом для переміщення інерційної маси служить и сила ваги, яка спрацьовує при включенні клапана, розділяючого чашу і стакан Даний винахід стосується галузі, приладобудування конкретно приладів для демонстрування сили інерції Зокрема, він може бути використаний в демонструванні виникнення сили Корюліса Відомий прилад для демонстрування сили інерції мас обертання являє собою карусель, розташовану в вертикальній площині, тримач інерційних мас СПІВВІСНО закріплений на каруселі і зроблений у вигляді хрестоподібно розташованих спиць, на яких розташовані вантажі, здатні переміщатися вздовж оцих спиць Карусель приводиться до обертання приводом з'єднаного з тримачем гнучкою тягою (тросик, шнурок) Привод, зроблений у вигляді вантажа, що опускається від дії власної сили ваги (див М В Квашин "Курс фізики", том 1 Учпедвидав, М 1948р с 126, мал 119) Спільною ІСТОТНОЮ ознакою відомого приладу з заявленим є карусель, тримач вантажів, зроблений у вигляді хрестоподібно розташованих спиць, здатного обертатись навколо ВІСІ І привід За спільними істотними ознаками відомий прилад вибраний, як прототип Проте, він призначений лише для демонстрування сили інерції, вантажів в системі обертання і не дозволяє викорис тати його для демонстрування виникнення сили Корюліса, яка виникає при переміщенні вантажів вздовж спиць підчас їх обертання навколо осі тримача Технічним завданням винаходу є розширювання функціональних можливостей приладу, зокрема, для демонстрування ефекту обертання вантажів, який виникає при їх переміщенні до осі обертання хрестоподібного тримача вздовж його спиць, який знаходиться на плечі каруселі Технічний наслідок полягає в демонструванні сили Корюліса шляхом надання тримачеві інерційних мас руху по колу з допомогою каруселі з одночасним переміщенням інерційних мас до осі обертання тримача, внаслідок чого спостерігається безпривідне обертання тримача з вантажами навколо власної осі Поставлене завдання і технічний результат досягається тим, що прилад для демонстрування сили обертання має в собі розташовану горизонтально карусель, яку приводить до обертання електромотор, тримач інерційних мас (вантажів) і привод поступового руху вантажів до осі обертання тримача Тримач інерційних мас встановлений на плечі штанги каруселі з можливістю вільного обер ю о (О 62059 забезпечує рівновагу двох плечей штанги На пратання навколо осі встановленої паралельно до осі вому плечі штанги закріплена вісь 7, що забезпеобертання каруселі, на КІНЦІ плеча штанги карусечує ВІЛЬНІ обертання тримача 8 інерційних мас 9 лі Вісь 4 штанги 5, вісь 7 тримача 8 розташовані верЗазначені ознаки, які показані в загальному тикально На редукторі 3 і на КІНЦІ правого плеча вигляді, необхідні і достатні для здійснення винаштанги 5 встановлені лічильники обертів 14 ходу і його роботи в усіх випадках і досягненнях технічного результату Інші ознаки мають факульВ другому прикладі тримач інерційних мас витативний характер і розкривають різноманітні фоконаний у вигляді (гумової) камери 15 (фіг 3), рми виконання тримача, приводу і виду інерційних встановлений на осі 7 з можливістю вільного обемас ртання На зовнішньому боці камери 15 закріплені інерційні маси, виконані у вигляді металевих шайб Так, згідно винаходу в одному з прикладів 16 Камера 15 має клапан 17, який відкривається здійснення приладу, тримачем інерційних мас явдистанційнодля зменшення тиску за рахунок чого ляється хрестовина, а інерційні маси виконані у зменшується обсяг камери 15 В результаті інервигляді масивних куль, встановлених рухомо ційні маси переміщуються до осі 8 обертання тривздовж спиць хрестовини і з'єднаних тягами з примача водом у вигляді вантажа Привод у вигляді вантажа, що опускається, можна замінити електроприВ слідуючому прикладі (фіг 4) тримач інерційводом них мас створений у вигляді чаші 18, яка заповнюється рідиною, і яка з'єднується через клапан 19, В другому прикладі здійснення приладу триякий відкривається дистанційно, з збирачем 20, мача інерційних мас створений у вигляді гумової виконаного у вигляді стакана, діаметр якого в декамери, яка наповнюється повітрям під тиском, а кілька (6-7) разів менший від діаметра чаші Він інерційні маси у вигляді металевих шайб, закріпслужить для збирання переміщених інерційних лених на и ЗОВНІШНІЙ поверхні, при чому приводом мас у вигляді рідини до осі обертання для переміщення інерційних мас до осі тримача є гумова камера, з якої випускається повітря через Користуються приладом таким чином клапан, внаслідок чого діаметр камери зменшуєтьЗ допомогою переміщень противаги 6 вздовж ся і інерційні маси наближаються до осі тримача лівого плеча штанги 5 врівноважуються моменти Клапан - це спусковий механізм процесу сил тяжіння обох плеч штанги 5 Інерційні маси 9 тримача 8 знаходяться в крайньому положенні на В третьому прикладі тримач інерційних мас спицях 10 Потім включають електродвигун 2 карувиконаний у вигляді чаші , з'єднаної дистанційно селі і після встановлення рівномірного обертання через клапан, з розташованим під нею співосно дистанційно включають привод 12, який гнучкими стаканом, а інерційні маси являють собою рідину тягами 11, перекинутими через кільце 13, переміабо сипучий матеріал, якими заповнюють чашу щує інерційні маси по спицях 11 до осі 7 тримача (наприклад, ртуть, вода, або дрібненькі кульки, 8 В результаті тримач 8 разом з інерційними мадріб) При цьому приводом руху інерційних мас до сами починає обертатись навколо осі 8 у тому ж осі обертання тримача є сила ваги, яка діє на іненапрямку, що і карусель, що демонструє виникрційну масу, а клапан - це пусковий механізм пронення Корюлісової сили при русі тіл до спільного цесу центру мас в обертовій системі Причинний зв'язок і наслідок сукупності істотних ознак і досягнутого технічного результату поВ другому прикладі Після приведення в дію лягає втім, що при переміщенні по круговій траєккаруселі і дистанційного відкривання клапана 17 торії тримача інерційних мас, здатного до повітря виходить з еластичної камери 15, и діанезалежного обертання навколо осі, закріпленої метр зменшується і інерційні маси у вигляді метана штанзі каруселі паралельної осі каруселі і при левих шайб 16, закріплених на и поверхні переміодночасному переміщенні інерційних мас до осі щуються до осі обертання камери Внаслідок обертання тримача виникає вільне, безприводне цього камера 15 починає обертатися навколо свообертання тримача з інерційними масами навколо єї осі 7, демонструючи виникнення корюлісової осі тримача А це свідчить про виникнення сили сили Корюліса, діючої перпендикулярно напрямку пеВ слідуючому прикладі, після дистанційного реміщення інерційних мас і осі каруселі відкривання клапана 19, інерційні маси у вигляді рідини, наприклад, ртуті або води, перетікають з На фігурі 1 показана схема зазначеного причаші 18 в стакан 20, який знаходиться під нею на ладу, вигляд в перспективі, фігура 2 - схема з'єдСПІЛЬНІЙ осі 7, внаслідок чого інерційні маси перенання інерційних мас гнучкими тягами з приводом, міщаються до осі обертання 7 тримача 18, який виконаним у вигляді вантажа, який спускається до починає обертатись навколо цієї осі, демонструюнизу під власною вагою, фігура 3 - показаний дручи обертову силу гий приклад виконання тримача мас у вигляді еластичної камери, фігура 4 теж, у вигляді чаші, яка Застосування цього приладу позволяє просзаповнюється рідиною і з'єднується через клапан з тим засобом і об'єктивно демонструвати появу стаканом, який розташований під нею співосно сили, здатної приводити в обертальний рух інерційні маси, коли вони переміщуються до їх спільПрилад (фіг 1) являє собою карусель, яка ного центру мас, одночасно рухаючи по кривій, складається з основи 1, на якій встановлений елетобто одночасно знаходячись в нешерційних умоктродвигун 2, який передає обертання через редувах ктор 3, вертикально розташованої осі каруселі 4 На осі каруселі 4 закріплена двуплечева штанга 5 Прилад може знайти широке застосування в На лівому плечі штанги 5 встановлена противага навчальному процесі середніх і вищих шкіл 6, яка шляхом переміщення вздовж лівого плеча 62059 Комп'ютерна верстка А Ярославцева 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