DE3230011C2

DE3230011C2 -

Info

Publication number: DE3230011C2
Application number: DE19823230011
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8752 Hoesbach De Hoehne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-12
Filing date: 1982-08-12
Publication date: 1990-10-25
Also published as: DE3230011A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Demonstrationsgerät zum Nachweis des Impulssatzes. Mit dem Demonstrationsgerät soll die Schwerpunktbewegung mehrerer Körper in Weg-Zeit-Diagrammen festgehalten werden. Das Gerät ermöglicht, insbesondere zu Unterrichtszwecken, den Nachweis des Schwerpunkt- und Impulssatzes.The invention relates to a demonstration device for detecting the pulse set. The demonstration device aims to focus the movement of several bodies are recorded in path-time diagrams. The device enables, in particular for teaching purposes, proof of the focus and impulse sentence.

Ein derartiges Gerät ist derzeit nicht bekannt.Such a device is currently not known.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Demonstrationsgerät zu schaffen, mit dem ein einfacher und anschaulicher Nachweis des Schwerpunkt- und Impulssatzes möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.The object of the invention is to provide a demonstration device with which a simple and descriptive proof of the focus and impulse theorem is possible. This task is accomplished in the characterizing part of the claim specified features solved.

Anhand der Abbildung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel des Demonstrationsgeräts und seiner Wirkungsweise erläutert.An example of the demonstration device is shown below with the aid of the illustration and how it works.

Eine rechteckige, ebene Platte (P) ist an ihrer Schmalseite (A) an zwei Blattfedern (1) drehbar befestigt. Die andere Schmalseite (B) wird von einer Blattfeder (2) getragen, deren Krümmung mit Dehnungsmeßstreifen (D) in ein elektrisches Signal umgesetzt wird.A rectangular, flat plate (P) is rotatably attached to two leaf springs ( 1 ) on its narrow side (A) . The other narrow side (B) is supported by a leaf spring ( 2 ), the curvature of which is converted into an electrical signal using strain gauges (D) .

Die Kombination aus der Blattfeder (2) und dem Dehnungsmeßstreifen (D) wirkt hierbei als Kraftaufnehmer.The combination of the leaf spring ( 2 ) and the strain gauge (D) acts as a force transducer.

Dieses Signal wird von einem y-t-Schreiber registriert.This signal is registered by a yt writer.

Legt man mehrere Körper (K₁, K₂) auf die Platte (P) auf, dann wird die Platte geringfügig gedreht, was eine sehr kleine Verformung der Blattfeder (2) zur Folge hat. Die Dehnung ist so klein, daß auf der Platte (P) ablaufende Rollbewegungen von ihr nicht merkbar beeinflußt werden. Die durch die aufgelegten Körper bedingte Verformung der Blattfeder (2) wird von den Dehnungsmeßstreifen (D) mit einem elektrischen Signal angezeigt, welches dem Produkt m · x proportional ist.If several bodies (K ₁, K ₂) are placed on the plate (P) , the plate is rotated slightly, which results in a very small deformation of the leaf spring ( 2 ). The stretch is so small that rolling movements on the plate (P) are not noticeably influenced by it. The deformation of the leaf spring ( 2 ) due to the body placed on it is indicated by the strain gauges (D) with an electrical signal which is proportional to the product m · x .

M: Gesamtmasse der aufgelegten Körper (K₁, K₂).
x: Abstand des Systemschwerpunktes von der Seite A.
m=m₁+m₂+m₃+m₄+. . . M : total mass of the body (K ₁, K ₂).
x : distance of the system center of gravity from side A.
m = m ₁ + m ₂ + m ₃ + m ₄ +. . .

m₁, m₂, m₃: Massen der einzelnen, aufgelegten Körper.
x₁, x₂, x₃: Abstände der einzelnen Körper von der Seite A. m ₁, m ₂, m ₃: masses of the individual, placed body.
x ₁, x ₂, x ₃: distances of the individual bodies from the side A.

Zur genauen Messung der Schwerpunktlage muß die skizzierte Anordnung (Abb.) kalibriert werden. Zu diesem Zweck wird ein Körper der Masse m um eine bestimmte Strecke s von der Schmalseite A weggeschoben. Es wird die zu dieser Verschiebung gehörende Änderung z des Schreiberausschlages (in Skalenteilen) ermittelt. s/z gibt an, wie weit der Schwerpunkt eines Systems der Masse m parallel zur Plattenlängskante verschoben wird, wenn der Schreiberausschlag um ein Skalenteil zu- oder abnimmt. Ändert sich z um Δ z, dann ist dies auf die Ortsänderung Δ s=Δ z · (s/z) zurückzuführen.The sketched arrangement ( Fig. ) Must be calibrated for precise measurement of the center of gravity. For this purpose, a body of mass m is pushed away from the narrow side A by a certain distance s . The change z of the recorder deflection belonging to this shift (in scale divisions) is determined. s / z specifies how far the center of gravity of a system of mass m is shifted parallel to the long edge of the plate if the pen movement increases or decreases by a scale. If z changes by Δ z , this is due to the change in location Δ s = Δ z · (s / z) .

Läßt man mehrere Körper (K₁, K₂), beispielsweise Kugeln (Glaskugeln) über die waagrecht justierte Platte (P) rollen, dann zeichnet der Schreiber ein lineares Weg-Zeit-Diagramm zur Schwerpunktbewegung auch dann, wenn die Kugeln zusammenstoßen.If you let several bodies (K ₁, K ₂), for example balls (glass balls) roll over the horizontally adjusted plate (P) , the writer draws a linear path-time diagram for the movement of the center of gravity even when the balls collide.

Diese Linearität zeigt die Konstanz der Schwerpunktgeschwindigkeit v an.This linearity indicates the constancy of the center of gravity velocity v .

v₁, v₂, v₃ . . .: Geschwindigkeiten Δ x _i/Δ t der Kugeln parallel zur Plattenlängskante.
v = konstant bedeutet: v ₁, v ₂, v ₃. . .: Velocity Δ x _i / Δ t of the balls parallel to the longitudinal edge of the plate.
v = constant means:

1. The focal point applies
In a closed system, the speed of the center of gravity is constant. (This statement also includes the case v = 0).
2. In a closed system: v ₁ · m ₁ + v ₂ · m ₂ + v ₃ · m ₃ +. . . = constant (pulse set).

Claims

Demonstration device for the detection of the pulse set, characterized in that a rectangular, adjustable plate (P) is rotatably attached on one narrow side (A) to two leaf springs ( 1 ), that the other narrow side (B) of the plate (P) on a force transducer (D) rests, that the force transducer (D) acting on the plate (P) torque, which is arranged by a shift of the common center of gravity of at least two on the plate (P) bodies (K ₁, K ₂) in x-direction caused, recorded and converted into an electrical signal and that the signal can be registered by a yt recorder and can be represented as a linear diagram, the diagram remaining linear even when the bodies collide.