Пристрій для демонстрації лінійного розширення тіл

Пристрій для демонстрації лінійного розширення тіл, що включає джерело живлення, два штативи, ніхромовий дріт з великим питомим опором, натяжний механізм і вимірювальний пристрій 3 24365 4 його відтворення є розігрівання стрижнів на відпристрою, що заявляється, є наступні ознаки: критому полум'ї, що є пожароопасним чинником. - джерело живлення виконано у вигляді силоТому при розробці своєї конструкції я врахував вого трансформатора з низьковольтним виходом; вимоги пожежної безпеки на уроках фізики і вимо- натяжний механізм виконаний у вигляді поги простоти конструкції. воротної пружини; вимірювальний пристрій є плаДемонстраційні досліди по фізиці в курсі заганкою, укріпленою на одній із стійок; льноосвітньої школи вельми численні і різноманіт- шкала вимірювального пристрою виконана у ні. На одну і ту ж тему можна вказати декілька мовигляді транспортира, нерухомо укріпленого на жливих варіантів, по різному вирішальних планці; поставлену задачу і по різному акцентуючи х увагу - до короткого плеча стрілки прикріплені кінець на тому або іншому аспекті явища. дроту і поворотна пружина, а довгий кінець стрілки Найближчим по технічної суті і технічному ревиконаний в можливістю переміщення за шкалою. зультату, який досягається, і вибраним як протоМіж суттєвими ознаками технічного рішення, тип є демонстраційний пристрій [Під ред. що заявляється, і технічним результатом, який А.А.Покровского «Демонстраційний експеримент досягається з їх допомогою, існує наступний припо фізиці» ч.1, ізд. «Освіта», М., 1978p., з.216-217], чинно-наслідковий зв'язок. що включає джерело мережної напруги, реостат, Дійсно, досягнення вказаного вище технічного включений послідовно в електричний ланцюг, або результату - підвищення безпеки пристрою і точЛАТР, універсальний штатив, на якому на ізолятоності вимірювань - неможливо за відсутності будьрі укріплений дріт з великим питомим опором, блок якого з істотних ознак корисної моделі, вказаних у із стрілкою і шкала, укріплена на другому універформулі корисної моделі, що заявляється. сальному штативі і вантаж, що преміцніє до вільТак, наприклад, якщо напряму подавати на ного кінця дроту, перекинутого через блок із стрілдріт мережну напругу 220В, то велика вірогідність кою. При подачі напруги на кінці дроту, вона поразки електричним струмом при проведенні денагрівається і подовжується, при цьому вантаж монстрації в умовах шкільного кабінету фізики, через блок опускається вниз, а стрілка переміщаколи що учні самостійно проводять лабораторну ється на новий розподіл шкали, тим самим візуароботу за визначенням коефіцієнта лінійного розльно показуючи реальне подовження дроту при ширення твердих тел. нагріванні, що і є метою даного досліду. Тому використання знижувального трансфорНедоліками прототипу є низький рівень електматора для подачі живлячої напруги на дріт повніробезпеки, оскільки для нагріву дроту використостю виключає поразку учнів електричним струмом, вують мережну напругу 220В, крім того, за допооскільки використовується безпечна напруга 12В з могою даного демонстраційного приладу вторинної обмотки трансформатора. неможливо з достатньої мірою точності визначити У пристрої по прототипу неможливо з достатчисельне значення коефіцієнта лінійного розшиньою мірою точності визначити чисельне значення рення дроту через велику погрішність вимірювань. коефіцієнта лінійного розширення дроту через Задачею даної корисної моделі є розробка велику погрішність вимірювань. Тому в пристрої, пристрою для демонстрації лінійного розширення що заявляється, використаний принцип масштатіл з досягненням технічного результату - підвибування переміщення стрілки, у зв'язку з чим нещення безпеки пристрою і точності вимірювань. великі переміщення короткого кінця стрілки, пов'яПоставлена задача досягається тим, що в заного з дротом (яка змінює свою довжину під дією «Пристрої для демонстрації лінійного розширення теплового навантаження), перетворяться у великі тіл», що включає джерело живлення, два штативи, переміщення довгого кінця стрілки, що дозволяє проволікатиму з великим питомим опором, натяжточно вести відлік показань даного приладу при ний механізм і вимірювальний пристрій з рухомою вимірюванні коефіцієнта лінійного розширення стрілкою на осі, джерело живлення виконано у дроту, виготовленого з конкретного високоомного вигляді силового трансформатора з низьковольтматеріалу (ніхрома, константана і ін.). ним виходом, натяжний механізм виконаний у виПроведений заявником аналіз рівня техніки, гляді поворотної пружини, а вимірювальний прищо включає пошук за патентними і науковострій є планкою, укріпленою на одній із стійок, технічними джерелами інформації, з виявленням причому шкала вимірювального пристрою виконаджерел, що містять інформацію про аналоги техніна у вигляді транспортира, нерухомо укріпленого чного рішення, що заявляється, дозволяє встанона планці, крім того, до короткого плеча стрілки вити, що заявником не виявлені аналоги, які хараприкріплені кінець дроту і поворотна пружина, а ктеризуються всією сукупністю ознак, ідентичною довгий кінець стрілки виконаний в можливістю певсім суттєвим ознакам пристрою, вказаним у форреміщення за шкалою. мулі корисної моделі, що заявляється. Суттєвими ознаками пристрою, що заявляєтьТому можна затверджувати, що корисна мося, співпадаючими з прототипом, є наступні оздель, що заявляється, відповідає умові охранознаки: датності по критерію «новизна». - джерело живлення; Крім того, корисна модель промислово засто- два штативи; совна, оскільки пристрій, що заявляється, дозво- дріт з великим питомим опором; ляє використовувати його при поведінці демон- натяжний механізм; страційних дослідів по теплотехніці і - вимірювальний пристрій з рухомою стрілкою матеріалознавству в курсі середньої школи, а тана осі. кож в позашкільних установах системи дитячої Суттєвими відмітними від прототипу ознаками технічної творчості. 5 24365 6 Можливість здійснення корисної моделі, що КТЛР - Фіг.3 - видно, що подовження дроту 4 призаявляється, підтверджується описом його практиблизно рівне AN-BN. Кут BN A між початковим почної реалізації, що приводиться нижче. ложенням дроту 4 і положенням нагрітого дроту 4 Зовнішній вигляд пристрою показаний на Фіг.1, дуже малий, тому можна вважати, що подовження на Фіг.2 приведена кінематична схема придроту 4 рівне переміщенню короткого кінця 10 строю, стрілки 7, тобто відрізку АВ, отже, знайшовши його на Фіг.3 представлена схема геометричного переміщення, ми визначимо подовження дроту. обґрунтовування розрахунку погрішності пристрою DСАВ рівнобедреній, тому що АС и СВ - радіупри вимірюванні КТЛР. си кола, яку описує короткий кінець стрілки 7 при Пристрій має підставу 1, на якої встановлено пересуваннях, а сторона АВ - хорда, довжина якої дві стійки - 2 і 3. Між стійками 2 і 3 натягнутий дріт дорівнює уклиненню проволоки 4 при нагріви. 4 з високим питомим опором, якій нагрівається за Зная довжину СВ и кут повороту стрілки 7 (кут допомогою електричного струму. Джерелом струАСВ), зможемо знайти уклинення проволоки 4, т. му є низьковольтний трансформатор 5 (220В/12В). е. DL. Опустимо із вершини АСВ висоту СК, вона До стійки 2 прикріплена алюмінієва планка 6. одночасно являється бісектрисою кута АСВ и меНа планці 6 встановлена вільно обертаючая стрілдіаною DСАВ, тобто розподіляє відрізок АВ попока 7 на осі 8 і нерухома шкала повороту 9 (транслам (АК=КВ). Із прямокутного DСКВ по визначенню портир). До короткого плеча 10 стрілки 7 прикріпсинуса маємо: лені кінець дроту 4 і поворотна пружина 11. Довгий sin