KR200488161Y1 - 학습용 기구 - Google Patents

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Abstract

학습용 기구를 개시한다.
이러한 학습용 기구는, 바닥면에서 일정 간격을 띄우고 배치되는 받침부와, 제1 실험용 볼이 낙하되기 위한 레일구간을 구비하고 상기 받침부 상에 세워진 상태로 배치되는 레일부, 및 상기 레일부 측의 제1 실험용 볼의 낙하동작과 연계하여 동시 자유낙하가 가능하게 제2 실험용 볼을 받쳐주는 상태로 상기 받침부 측에 형성되는 회전지지구를 구비한 낙하유도부를 포함한다.

Description

학습용 기구{A LEARNING DEVICE}
본 고안은 학습용 기구에 관한 것이다.
학교에서 학생들을 대상으로 진행하는 학습 진행 방법으로는, 단순하게 이론을 설명하고 이해시키는 이론 학습방법과, 별도의 학습용 기구나 장치 등을 이용한 실험 학습방법이 있다.
특히, 물리적인 원리나 관계, 법칙, 현상 등과 관련한 학습들을 진행할 때에는, 학습용 기구나 장치를 이용하여 학생들이 직접 기구나 장치를 조작하고, 그에 따른 진행 상태 및 결과를 육안으로 보고 익힐 수 있도록 하는 실험 학습방법이 학습 효율성을 더 높일 수 있는 것으로 알려져 있다.
이러한 학습용 도구나 장치들은 해당 학습 취지와 부합하는 모형 타입이나 기구 타입의 구조를 갖도록 형성되며, 조작이 용이하고, 조작에 따른 반응이나 작동에 의해 학생들이 쉽게 이해할 수 있는 구조를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
(특허문헌 0001) 대한민국공개특허공보 제10-2016-0081017호(2016년07월08일 공개)
본 고안의 목적은, 학생들이 물체의 낙체법칙(落體法則)의 원리를 실험 조작을 통해서 용이하게 학습할 수 있도록 형성된 학습용 기구를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 실현하기 위하여,
바닥면에서 일정 간격을 띄우고 배치되는 받침부;
제1 실험용 볼이 낙하되기 위한 레일구간을 구비하고, 상기 받침부 상에 세워진 상태로 배치되는 레일부;
상기 레일부 측의 제1 실험용 볼의 낙하동작과 연계하여 동시 자유낙하가 가능하게 제2 실험용 볼을 받쳐주는 상태로 상기 받침부 측에 형성되는 회전지지구를 구비한 낙하유도부;
를 포함하는 학습용 기구를 제공한다.
이와 같은 본 고안은, 레일부 측에서 제1 실험용 볼이 낙하되는 동작과 연계하여 낙하유도부가 작동되면서 받침부 측에서 제1 실험용 볼 및 제2 실험용 볼이 서로 동시에 자유낙하될 수 있는 상태로 조작 및 작동이 가능하게 형성되어, 특히 동시 자유낙하되는 두개의 실험용 볼의 낙하상태를 육안으로 직접 확인하는 방식으로 물체의 낙체법칙 원리를 용이하게 학습할 수 있는 기구 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 본 고안의 일실시 예에 따른 학습용 기구의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 8은 본 고안의 일실시 예에 따른 학습용 기구의 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명한다.
본 고안의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 고안의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.
따라서, 본 고안의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로, 본 고안의 청구범위는 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 고안의 일실시 예에 따른 학습용 기구의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2 내지 도 8은 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면들로서, 일실시 예에 따른 학습용 기구는, 받침부(2), 레일부(4), 및 낙하유도부(6)를 포함하며, 두 개의 실험용 볼(B1, B2)의 동시 자유낙하를 유도하여 물체의 낙체법칙의 학습과 부합하는 구조를 제공할 수 있도록 형성된다.
받침부(2)는 후술하는 레일부(4), 및 낙하유도부(6)가 설치되기 위한 일종의 받침부 역할이 가능하게 형성된다.
받침부(2)는 예를 들어, 도 1에서와 같이 레일부(4)와 낙하유도부(6)가 안정적으로 설치될 수 있는 면적을 갖는 판상의 형태로 이루어질 수 있으며, 재질은 예를 들어 합성수지 또는 목재, 금속 중에서 선정되어 사용될 수 있다.
그리고, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 받침부(2) 측에는 고정구(A)가 구비될 수 있으며, 이 고정구(A)는 클램핑 방식으로 받침부(2)를 각종 테이블 상판(T) 측에 분리 가능하게 고정시킬 수 있도록 형성된다.
예를 들어, 고정구(A)는 죠우(JAW) 타입의 클램프 형태로 이루어져서 테이블 상판(T) 일측을 클램핑하는 방식으로 상판(T) 측에 받침부(2)를 신속하고 간편하게 고정하거나 분리할 수 있는 고정 구조를 갖도록 형성될 수 있다.
레일부(4)는 도 1 내지 도 2에서와 같이 두 개의 실험용 볼(B1, B2) 중에서 제1 실험용 볼(B1)의 낙하를 유도하기 위한 레일구간(R)을 구비하고, 이 레일구간(R)이 낙하 유도와 부합하도록 경사지게 세워진 상태로 받침부(2) 측에 배치된다.
레일부(4)는 예를 들어, 도 1에서와 같이 두 개의 레일플레이트(R2)가 서로 간격을 띄우고 겹쳐진 상태로 배치되어 이들 사이에 레일홈(R1)이 연장 형성되고, 이 레일홈(R1)의 연장방향을 따라 레일구간(R)을 이루는 상태의 레일 구조를 갖도록 형성된다.
레일부(4)는 제1 실험용 볼(B1)의 낙하동작과 연계하여 후술하는 낙하유도부(6)의 작동이 이루어지도록 도 1에서와 같이 레일구간(R)의 하부 끝단 측이 낙하유도부(6) 측을 향하는 상태로 받침부(2) 측에 셋팅된다.
레일부(4)는 예를 들어, 돌기부와 홈부를 이용한 끼움 결합방식이나, 체결부재를 이용한 체결방식으로 받침부(2) 측에 분리 가능하게 설치될 수 있으며, 이외에도 접착제를 이용한 접착방식으로 고정 설치될 수도 있다.
그리고, 제1 실험용 볼(B1)은 레일부(4)의 레일홈(R1) 측에 걸쳐진 상태로 레일구간(R)의 상부 측에서 하부 측을 향하여 원활하게 낙하 유도될 수 있는 볼 크기를 갖도록 형성된다.
레일부(4)는 도 1 내지 도 2에서와 같이 레일구간(R) 내에서 제1 실험용 볼(B1)을 낙하 조작이 가능하게 받쳐 줄 수 있도록 형성되는 볼지지대(C)를 더 구비하여 이루어질 수 있다.
볼지지대(C)는 지지홈(C1)을 구비하고, 레일부(4) 내측에 형성된 가이드홈(C2) 측에 끼워져서 수평방향으로 슬라이드 조작이 가능하게 셋팅될 수 있다.
즉, 볼지지대(C)는 예를 들어, 도 3에서와 같이 지지홈(C1) 측이 레일구간(R) 상에 수평하게 돌출되도록 전진 방향으로 조작된 상태에서는 지지홈(C1) 측에 제1 실험용 볼(B1)이 낙하 가능하게 놓여진 상태로 레일구간(R) 내에 배치되도록 지지할 수 있다.
그리고, 지지홈(C1) 측에 제1 실험용 볼(B1)이 지지된 상태에서 도 4에서와 같이 볼지지대(C)를 후진 방향으로 조작하면, 제1 실험용 볼(B1)은 레일홈(R1) 측에 걸려지고 볼지지대(C)만 뒤로 이동되면서 지지 상태가 해제되므로 제1 실험용 볼(B1)이 레일부(4)의 레일구간(R)을 따라 낙하되도록 할 수 있다.
볼지지대(C)는 도 1에서와 같이 레일부(4)의 레일구간(R) 내에서 한 군데 이상의 지점에 간격을 띄우고 형성될 수 있다. 그러면 실험 여건에 따라 이와 부합하는 상태로 제1 실험용 볼(B1)의 낙하 위치를 적절하게 선택 조작할 수 있다.
한편, 낙하유도부(6)는 레일부(4) 측과 연계하여 제2 실험용 볼(B2)의 자유 낙하를 유도할 수 있는 구조로 이루어진다.
특히, 낙하유도부(6)는 레일부(4) 측에서 제1 실험용 볼(B1)이 낙하될 때, 이와 연계하여 제1 실험용 볼(B1)과 동시에 제2 실험용 볼(B2)의 자유 낙하가 가능하게 유도할 수 있도록 형성된다.
낙하유도부(6)는 도 1 내지 도 2에서와 같이 받침부(2) 측에 일정 각도로 수평 회전이 가능하게 배치되는 회전지지구(D)를 구비하고, 이 회전지지구(D)의 일측에는 제2 실험용 볼(B2)과 대응하는 지지홈(D1)이 형성되고, 타측에는 제1 실험용 볼(B1) 측과 대응하는 접촉면(D2)이 형성된다.
회전지지구(D)는 받침부(2) 측에 회전 가능하게 연결되어 연결 지점(D3)을 중심으로 수평 방향으로 일정 각도로 자유 회전이 가능하게 셋팅된다.
그리고, 지지홈(D1)은 제2 실험용 볼(B2)이 자유 낙하가 가능한 상태로 일시적으로 놓여질 수 있는 홈부 형태로 형성되며, 접촉면(D2)은 제1 실험용 볼(B1)의 낙하 동작 중에 접촉되면서 제2 실험용 볼(B2)이 제1 실험용 볼(B1)과 서로 동시에 자유 낙하되도록 일정 각도로 회전지지구(D)의 회전 동작(지지 해제)을 유도할 수 있도록 형성된다.
즉, 회전지지구(D)는 받침부(2) 측에 배치될 때 도 5에서와 같이 접촉면(D2) 측이 레일부(4)의 레일구간(R) 하부 끝단 측을 가로 막는 상태로 배치되고, 지지홈(D1)은 받침부(2)의 둘레 외측으로 벗어난 상태로 제2 실험용 볼(B2)을 일시적으로 받쳐줄 수 있는 상태로 연결 지점(D3)을 중심으로 일정 각도로 회전 동작이 가능하게 받침부(2) 측에 셋팅된다.
제1 실험용 볼(B1) 및 제2 실험용 볼(B2)은 자유 낙하시 서로 동일한 공기 저항을 받는 볼 형태를 이루도록 형성되며, 볼 무게 및 재질은 실험 여건에 따라 서로 동일하거나 다르게 형성될 수 있다.
제1 실험용 볼(B1)과 제2 실험용 볼(B2)의 재질은 예를 들어, 금속이나, 합성수지, 석재, 목재가 사용될 수 있다.
이러한 낙하유도부(6)는 레일부(4)의 레일구간(R)을 따라 낙하되는 제1 실험용 볼(B1)의 낙하 동작과 연계하여 제2 실험용 볼(B2)이 제1 실험용 볼(B1)과 동시에 자유 낙하될 수 있도록 유도할 수 있다.
예를 들어, 도 4 내지 도 6에서와 같이 레일부(4)의 볼지지대(C)의 조작에 의해 레일구간(R)을 따라 제1 실험용 볼(B1)을 낙하시키면, 이 제1 실험용 볼(B1)이 레일구간(R) 하부 끝단 측에서 회전지지구(D)의 접촉면(D2) 측을 미는 상태로 접촉된 후 자유 낙하된다.
이때, 회전지지구(D)는 제1 실험용 볼(B1)의 접촉력에 의해 도 6에서와 같이 연결지점(D3)을 중심으로 일정 각도로 수평 회전되면서 지지홈(D1) 측에 놓여진 제2 실험용 볼(B2)의 받침 상태가 해제되도록 작동된다.
즉, 낙하유도부(6)는 제1 실험용 볼(B1)의 낙하 동작과 연계된 회전지지구(D)의 작동에 의해 제2 실험용 볼(B2)의 자유 낙하가 유도되면서 두 개의 실험용 볼(B1, B2)이 받침부(2) 측에서 서로 동시에 낙하되도록 작동이 이루어질 수 있다.
그러므로, 본 고안은 레일부(4) 측에서 제1 실험용 볼(B1)을 낙하시키는 조작 방식으로 제1 실험용 볼(B1)과 제2 실험용 볼(B2)을 서로 동시에 자유 낙하시킬 수 있는 기구 구조를 제공할 수 있다.
특히, 이러한 구조에 의하면, 두 개의 물체 즉, 제1 실험용 볼(B1)과 제2 실험용 볼(B2)의 동시 자유 낙하 상태를 육안으로 직접 관찰하면서 물체의 낙체법칙의 원리를 실험을 통해서 용이하게 학습할 수 있도록 하는 학습기구 구조를 이룰 수 있다.
낙하유도부(6)는 도 7 내지 도 8에서와 같이 보조 회전지지구(E)를 더 구비하여 이루어질 수 있다.
보조 회전지지구(E)는 회전지지구(D)의 회전 동작과 서로 연계하여 회전 동작되면서 실험 대기 상태로 위치(회전)될 수 있는 구조를 갖도록 형성되며, 회전지지구(D) 측과 서로 회전력을 전달받거나 전달할 수 있도록 동력 전달이 가능하게 연결된다.
즉, 보조 회전지지구(E)는 지지홈(E1)과 접촉면(E2)을 각각 구비하고, 도 7에서와 같이 레일부(4)의 레일구간(R) 하부 끝단 측을 사이에 두고 회전지지구(D) 측과 서로 간격을 띄우고 받침부(2) 측에 일정 각도로 회전 가능하게 연결되어 연결 지점(E3)을 중심으로 일정 각도로 자유 회전이 가능하게 셋팅된다.
그리고, 보조 회전지지구(E)와 회전지지구(D)의 연결 지점(E3, D3)들의 축부는 벨트(F, 예 고무벨트)로 연결되어, 어느 한쪽의 축부가 일정 각도로 회전될 때 다른 한쪽의 축부도 동일한 방향으로 회전될 수 있는 상태로 회전 동력 전달이 가능하게 셋팅된다.
그러면, 예를 들어, 회전지지구(D)가 제1 실험용 볼(B1) 측에 접촉되면서 일정 각도로 회전될 때, 벨트(F)를 통해 보조 회전지지구(E) 측에 회전력이 전달되면서 이 보조 회전지지구(E)가 동일한 방향으로 일정 각도로 회전되면서 접촉면(E2) 측이 레일구간(R)의 끝단 측과 대응하는 실험 대기 상태로 위치되도록 작동이 이루어질 수 있다.
즉, 이와 같은 작용에 의하면, 제1 실험용 볼(B1)의 낙하 후, 별도의 리턴 조작없이 회전지지구(D)와 보조 회전지지구(E)가 서로 번갈아 가면서 실험 대기 지점에 위치될 수 있으므로, 한층 향상된 사용 편의성 및 기구 효율성을 확보할 수 있다.
따라서, 본 고안은 특히 학교에서 물체의 낙체법칙(落體法則)과 관련한 학습을 진행할 때, 학생들이 직접 실험을 통해서 해당 낙체법칙 원리를 용이하게 학습할 수 있는 학습기구 구조를 제공할 수 있다.
2: 받침부 4: 레일부 6: 낙하유도부
B1: 제1 실험용 볼 B2: 제2 실험용 볼 R: 레일구간

Claims (4)

  1. 바닥면에서 일정 간격을 띄우고 배치되는 받침부;
    제1 실험용 볼이 낙하되기 위한 레일구간을 구비하고, 상기 받침부 상에 세워진 상태로 배치되는 레일부;
    상기 레일부 측의 제1 실험용 볼의 낙하동작과 연계하여 동시 자유낙하가 가능하게 제2 실험용 볼을 받쳐주는 상태로 상기 받침부 측에 형성되는 회전지지구를 구비한 낙하유도부;
    를 포함하며,
    상기 낙하유도부의 회전지지구는,
    상기 제2 실험용 볼이 놓여지는 지지홈과, 상기 레일부의 레일구간을 따라 낙하되는 제1 실험용 볼 측과 접촉되기 위한 접촉면을 구비하고, 상기 받침부 측에 회전 가능하게 연결되어 이 연결지점을 중심으로 수평 방향으로 일정 각도로 자유 회전이 가능하게 셋팅되는 것을 특징으로 하는 학습용 기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 받침부는,
    고정구를 더 구비하고, 이 고정구는 상기 받침부를 책상 상판 측에 착탈 가능하게 고정할 수 있도록 형성되는 학습용 기구.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 낙하유도부는,
    보조 회전지지구를 더 구비하고, 이 보조 회전지지구는 상기 받침부 측에서 상기 레일부의 레일구간 하부 끝단 측을 사이에 두고 상기 회전지지구 측과 이격 배치된 상태로 서로 회전력 전달이 가능하게 연결 형성되는 것을 특징으로 하는 학습용 기구.
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