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Vorrichtung zur Veranschaulichung der Standfestigkeit.
Die Erfindung betrifft ein physikalisches Lehrgerät, mit dem man die Standfestigkeit eines Körpers veranschaulichen und die Formel für die Standfestigkeit überprüfen kann. Die Vorrichtung ist einfach im Aufbau, leicht und rasch zerlegbar und zusammensetzbar. Die einzelnen Bestandteile sind miteinander derart verbunden, dass sie sichtbar bleiben. Die Lage des Schwerpunktes der Vorrichtung ist jeweils leicht zu bestimmen und kann deutlich hervorgehoben werden.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Vorrichtung in zwei Ansichten (Fig. 1 und 3) und im Schnitt (Fig. 2) dargestellt. Im Grundriss sind die Klemmen und Laufgewichte sowie die Flügelmutterschraube 7 weggelassen.
An dem Grundbrett 1 ist mittels der Lager 2 und des Bolzens 3 die Stange 4 schwenkbar befestigt und kann mittels zweier Bögen 6, die mit einer Winkelgradeinteilung versehen sind, und einer Flügelmutterschraube 7 zum Grundbrett 1 beliebig geneigt eingestellt werden. An der Stange 4 können mittels der Klemme 10 Gewichte 11 beliebig befestigt werden. Am Grundbrett 1 sind zwecks Ver- änderung der Standfläche zwei Platten 5 verschiebbar. Sie können mittels Bolzen 8 in bestimmten Abständen vom Mittelpunkt des Grundbrettes 1 festgestellt werden, indem die Bolzen in Bohrungen der'Platten 5 eingreifen. Der Abstand des äusseren Endes der Platten 5 vom Mittelpunkt des Grundbrettes 1 kann an einer Teilung am Grundbrett abgelesen werden.
Die Stange 4 trägt an der Vorderund Rückseite ebenfalls eine Zentimetereinteilung, die bei lotrechter Stellung der Stange 4 von der Grundfläche der Platten 5 ausgeht und gestattet, die jeweilige Lage des Schwerpunktes sowie des Angriffspunktes der jeweiligen Kippkraft anzugeben. An den Platten 5 können einander gleiche Füsse befestigt werden, um die Standfestigkeit jener Körper zu zeigen, die auf vier Füssen stehen (z. B. Stühle, Kästen, Betten usw. ), also relativ kleine Auflageflächen haben. Auf das Grundbrett 1 können auf dieselbe Weise wie die Platten 5 Quader mit verschiedenen Grundflächen geschoben werden, um die Auflageflächen weiterhin zu ändern.
Um den Schwerpunkt des aus den Teilen 1 bis 3, 5, 6 und 8 bestehenden Unterteiles der Vorrichtung in die Achse des Bolzens 3 zu verlegen, werden in den nebeneinanderliegenden Ausnehmungen 14 im Grundbrett 1 die beiden unteren Enden einer unten gabelförmig auslaufenden kurzen vertikalen Stange eingesetzt, längs welcher je ein kleines Laufgewicht verschoben werden kann. Diese Laufgewichte werden hiebei solange verschoben, bis die Achse des Bolzens 3 in dieselbe lotrechte Gerade fällt, die durch eine Schnur angezeigt wird, welche vorne an dem kleinen Ring des Bolzens 3 befestigt ist, wenn man mit dieser Schnur den Unterteil der Vorrichtung aufhebt. Der Schwerpunkt des Unterteiles der Vorrichtung liegt dann überdies stets in der geometrischen Achse der Stange 4, da der Unterteil symmetrisch ausgebildet ist.
Dann liegt auch der Schwerpunkt der ganzen Vorrichtung bei allen Versuchen in der geometrischen Achse der Stange 4. Die Lage des Schwerpunktes der Vorrichtung auf der Stange 4 wird so festgestellt, dass man die ganze Vorrichtung umlegt und die Stange 4 solange auf der horizontalen Kante eines Keiles verschiebt, bis sie in horizontaler Lage verbleibt. Die Keilkante gibt dann die Lage des Schwerpunktes an. Diese Stelle wird zunächst durch eine Klemme 9 festgehalten. An diese Stelle wird dann eine Zugschnur 13 angelegt, die zur Vermeidung einer Verschiebung durch ein zweite Klemme 9 gesichert wird.
Die jeweilige Grösse der Standfestigkeit der Vorrichtung kann mittels eines Kraftmessers gemessen werden, indem man das andere Ende der Zugschnur 13 mit dem Kraftmesser verbindet.
Bei lotrechter Lage der Stange 4 kann man, wenn man die Lage des Schwerpunktes und das Gewicht kennt, sowie die in der Formel für die Standfestigkeit auftretenden Abstände auf den Teilungen der Vorrichtung abliest, relativ rasch die Formel für die Standfestigkeit experimentell überprüfen.
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punktes leicht zusammengestellt und auf verschiedenen Wegen die Faktoren gefunden bzw. gezeigt werden, welche die Standfestigkeit eines Körpers bestimmen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Veranschaulichung der Standfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass eine verstellbare Gewichte tragende Stange mit dem rechteckigen Grundbrett der Vorrichtung derart verbunden ist, dass sie in einer parallel zur Längserstreckung des Grundbrettes (1) verlaufenden Vertikalebenen verschwenkbar gelagert und gegenüber dem Grundbrett in beliebigen Lagen einstellbar ist.
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