KR20100002661U - Elastic Collision Apparatus With Magnet - Google Patents

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Abstract

본 고안은 과학교구인 탄성 충돌 구 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성 충돌 구 장치의 각 부분에 자석을 사용하여 일반적인 탄성 충돌 구보다 에너지 보존 현상을 잘 나타나게 하는 것에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 탄성 충돌 구 장치의 진자의 추에 자석을 설치하여 탄성 충돌 구가 직접적으로 충돌하지 않고, 자석의 밀어내는 척력으로 하여금 에너지를 전달하게 하는 것이다. 이에 본 고안은 진자가 직접적으로 충돌하여 에너지가 손실되는 것을 막을 수 있다.

Figure 112008061949450-UTM00001

탄성 충돌 구 장치, 자석 진자

The present invention relates to an elastic collision sphere device that is a scientific teaching, and more particularly to the use of a magnet in each portion of the elastic impact sphere device to better represent the energy conservation phenomenon than the general elastic impact sphere.

A feature of the present invention for achieving the above object is to install a magnet on the pendulum weight of the elastic impact sphere device so that the elastic impact sphere does not directly collide, but the repulsive force of the magnet to transmit energy. Therefore, the present invention can prevent the pendulum from directly colliding and losing energy.

Figure 112008061949450-UTM00001

Elastic impact sphere device, magnetic pendulum

Description

자석을 이용한 탄성 충돌 구 장치 {Elastic Collision Apparatus With Magnet} Elastic Collision Apparatus With Magnet

본 고안은 과학교구인 탄성 충돌 구 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성 충돌 구 장치의 각 부분에 자석을 사용하여 일반적인 탄성 충돌 구보다 에너지 보존 현상을 잘 나타나게 하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to an elastic collision sphere device that is a scientific teaching, and more particularly to the use of a magnet in each portion of the elastic impact sphere device to better represent the energy conservation phenomenon than the general elastic impact sphere.

탄성 충돌 구 장치란 에너지 보존 현상을 보여주는 과학교구로서, 둥근 추가 달린 진자를 여러 개 연달아 설치해 놓은 장치를 말한다. 연달아 설치되어있는 진자들 중 한쪽의 추를 들어올렸다가 놓아 충돌시키면, 반대쪽의 추가 그만큼 들어 올려지는 장치이다. 처음에 한쪽의 추를 몇 개나 들어올리는지, 얼마나 들어올리는지에 따라 반대쪽의 추가 들어 올려지는 정도가 달라진다.An elastic impingement device is a scientific tool that shows energy conservation and is a device in which several rounded pendulums are installed in succession. If one of the pendulums placed in a row is lifted and released, the other side of the pendulum is lifted by the additional device. Depending on how many weights you lift on one side and how much you lift initially, the amount of additional lifting on the other side will vary.

본 출원인은 위와 같은 원리의 탄성 충돌 구 장치의 진자가 단순히 쇠로 된 추와 쇠로 된 와이어로 제작되어 각종 오차를 보이는 것을 보완하고자, 탄성 충돌 구 장치의 진자의 각 부분(진자의 추,진자의 막대)에 자석을 설치하여, 정확한 에너지 보존현상을 보여주는 과학교구를 만들기에 이르렀다.Applicant intends to compensate for the fact that the pendulum of the elastic impact ball device of the above principle is made of simply a steel weight and a steel wire to show various errors, each part of the pendulum of the elastic impact ball device (weight of pendulum, pendulum of pendulum) Magnets were installed in the) to make a science teaching tool that showed accurate energy conservation.

본 고안은 종래의 탄성 충돌 구 장치의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 종래의 탄성 충돌 구 장치는 쇠로 제작된 진자 추가 충돌할 때 발생하는 마찰음과 파열음으로 에너지가 손실된다. 또한 쇠로 제작된 진자 추와 진자 막대의 탄성계수가 높지 않아 에너지 보존의 현상의 정확히 보여 줄 수 없다. The present invention is to solve the problem of the conventional elastic impact sphere device. Conventional elastic impingement devices lose energy due to frictional and ruptured sound generated when a pendulum made of steel additionally collides. In addition, the elastic modulus of the pendulum weight and the pendulum rod made of iron is not high, so it cannot accurately show the phenomenon of energy conservation.

본 고안은 상기한 종래의 탄성 충돌 구 장치의 문제점을 해결하기 위해 탄성 충돌 구의 진자 추와 진자 막대에 자석을 설치하여 충돌과정에서 빚어지는 에너지 손실을 없애고자 한다.The present invention is to eliminate the energy loss caused by the collision process by installing a magnet in the pendulum weight and the pendulum rod of the elastic impact sphere to solve the problems of the conventional elastic impact sphere device described above.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제1 특징은, 탄성 충돌 구 장치의 진자의 추에 자석을 설치하여 탄성 충돌 구가 직접적으로 충돌하지 않고, 자석의 밀어내는 척력으로 하여금 에너지를 전달하게 하는 것이다.A first feature of the present invention for achieving the above object is to install a magnet on the pendulum weight of the elastic impact sphere device so that the elastic impact sphere does not collide directly, the repulsive force of the magnet to transfer energy will be.

본 고안의 제2 특징은, 종래의 탄성 충돌 구 장치의 진자의 추는 와이어에 매달려 있는 것과 달리, 납작한 막대로 하여금 와이어의 역할을 대신하게 하는 것이다.A second feature of the present invention is that the pendulum of the conventional elastic impingement device allows a flat rod to take the role of a wire, unlike hanging on a wire.

본 고안의 제3 특징은, 탄성 충돌 구 장치의 진자를 연결하는 막대의 측면에 자성을 띄게 하여 척력을 발생시키는 것이다.The third feature of the present invention is that the side of the rod connecting the pendulum of the resilient impact sphere device is magnetized to generate repulsive force.

본 고안의 제1 특징에 의하면, 탄성 충돌 구 장치의 진자의 추에 자석을 설 치하여 탄성 충돌 구가 직접적으로 충돌하지 않고, 자석의 밀어내는 척력으로 하여금 에너지를 전달하게 할 수 있어 진자가 직접적으로 충돌하여 충돌음이 발생하여 에너지가 손실되는 것을 막을 수 있다.According to the first aspect of the present invention, the magnet is installed in the pendulum weight of the elastic impact sphere device so that the elastic impact sphere does not collide directly, and the repulsive force of the magnet can transmit energy, so that the pendulum directly To prevent energy loss.

본 고안의 제2 특징에 의하면, 탄성 충돌 구 장치의 진자의 추는 필연적으로 탄성계수가 1이 될 수 없어, 충돌 구의 직접적인 충돌이 일어나면 에너지의 손실은 필연적이기 때문에 자석을 탄성 충돌 구의 진자의 추에 설치하면 탄성 충돌 구가 직접적으로 충돌하지 않고, 자석의 밀어내는 척력으로 하여금 에너지를 전달하게 하여 탄성계수로 인한 에너지의 손실을 막을 수 있다.According to the second aspect of the present invention, the pendulum pendulum of the elastic impact sphere device inevitably cannot have an elastic modulus of 1, and when a direct collision of the collision sphere occurs, energy loss is inevitable, so that the magnet is attached to the pendulum of the elastic collision sphere. When installed, the elastic impact sphere does not collide directly, and the repulsive force of the magnet causes the energy to transfer to prevent the loss of energy due to the elastic modulus.

본 고안의 제3 특징에 의하면, 종래의 탄성 충돌 구 장치의 진자의 추는 와이어에 매달려 있어 비틀림이 쉽게 유발되는 것과 달리, 납작한 막대로 하여금 와이어의 역할을 대신하게 하여 진자의 비틀림을 없애 비틀림으로 인한 에너지의 손실을 줄일 수가 있다.According to the third aspect of the present invention, unlike the pendulum of the conventional elastic impingement device is suspended from the wire and the twisting is easily induced, the flat rod allows the flat rod to take over the role of the wire to eliminate the twisting of the pendulum. Energy loss can be reduced.

본 고안의 제4 특징에 의하면, 탄성 충돌 구 장치의 진자를 연결하는 막대의 측면에 자성을 띄게 하여 척력을 발생시켜 에너지 보존 현상을 강조할 수 있다.According to the fourth aspect of the present invention, magnetism is made to appear on the side of the rod connecting the pendulum of the elastic impact sphere device to generate a repulsive force to emphasize the energy conservation phenomenon.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 본 고안은, 도 1에서와 같이 부도체로 이루어진 여러 쌍의 진자 막대(2)와 상부 고정판(3), 하부 받침(4), 기둥(6), 그리고 진자와 상부 고정판을 연결하는 고정판(5)으로 구성된다. 부도체로 이루어진 진자 막대(2)의 하단 추가 달려야 할 부분에는 자석(1)을 부착하여 추를 대체한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention, as shown in Figure 1, a pair of pendulum rods (2) made of insulators and the upper fixing plate (3), the lower support (4), the column (6), and the fixing plate (5) connecting the pendulum and the upper fixing plate It consists of. The lower portion of the pendulum rod (2) made of an insulator is attached to the lower portion to replace the weight by attaching a magnet (1).

여기서, 상기 자석(1)은 네오디윰 자석이 바람직하다.Here, the magnet 1 is preferably a neodymium magnet.

진자와 상부 고정판을 연결하는 고정판(5)과 진자 막대(2)는 각각 둥근 홈이 뚫려있고, 둥근 홈을 통과하는 회전축을 통해 연결된다. 여기서 진자와 상부 고정판을 연결하는 고정판(5)의 홈에는 마찰을 감소시키기 위해 회전축 크기의 베어링이 설치되어있어야 한다.The stationary plate 5 and the pendulum rod 2 connecting the pendulum and the upper stationary plate are each drilled with a round groove, and are connected through a rotating shaft passing through the round groove. Here, the groove of the fixing plate 5 connecting the pendulum and the upper fixing plate should be provided with a bearing of a rotating shaft size to reduce friction.

진자 막대(2)는, 진자와 상부 고정판을 연결하는 고정판(5)에 연달아 설치되는데 이에 따라 진자 막대(2)의 측면은 서로 마주보게 된다. 이때 진자 막대(2)의 측면이 자성을 띄게 하면 에너지 보존 현상을 강조할 수 있다.The pendulum bar 2 is installed in succession to the fixing plate 5 connecting the pendulum and the upper fixing plate so that the sides of the pendulum bar 2 face each other. At this time, if the side of the pendulum bar (2) is magnetic, it can emphasize the energy conservation phenomenon.

진자 막대(2)는 자석(1)의 강한 척력으로 비틀릴 수 있으므로 가능한 튼튼하나, 회전축의 마찰을 감소시키기 위해 가벼워야 한다.The pendulum rod 2 is as strong as possible because it can be twisted by the strong repulsive force of the magnet 1, but should be light to reduce the friction of the rotating shaft.

도 1은 본 고안에 따른 탄성 충돌 구 장치의 사시도 이고, 도 4는 본 고안에 따른 탄성 충돌 구를 제작한 실제 사진이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 탄성 충돌 구 장치는 하부 받침(4) 위에 기둥(6)이 설치되며 기둥(6)의 상부에 상부 고정판(3)이 설치된다. 상부 고정판(3) 아래 편에는, 세로 변의 중앙선을 중심으로 진자와 상부 고정판을 연결하는 고정판(5)을 2개가 대칭 하여 설치된다. 2개의 진자와 상부 고정판을 연결하는 고정판(5) 사이의 거리는 진자 막대(2)의 두께보다 1밀리미터 이상 큰 만큼의 거리로 한다. 2개의 진자와 상부 고정판을 연결하는 고정판(5) 사이에 진자 막대(2)를 집어넣고 원형 홈을 맞추어 회전축을 통해 연결한다. Figure 1 is a perspective view of the elastic impact sphere device according to the present invention, Figure 4 is a real picture of producing the elastic impact sphere according to the present invention. As shown in these figures, in the elastic impact sphere device according to the present invention, the column 6 is installed on the lower support 4 and the upper fixing plate 3 is installed on the upper part of the column 6. Below the upper fixing plate 3, two fixing plates 5 which connect the pendulum and the upper fixing plate around the center line of the vertical side are provided symmetrically. The distance between the two pendulums and the stationary plate 5 connecting the upper stationary plate is such that the distance between the pendulum rod 2 and the thickness of the pendulum bar 2 is 1 mm or more. Insert the pendulum bar (2) between the two pendulum and the fixing plate (5) connecting the upper fixing plate and fit the circular groove to connect through the rotating shaft.

도 2와 도 3은 본 고안을 실시하기 위해 필요한 부품의 실제 사진이다. 이때 진자 막대(2)의 길이는 절대적으로 최대한의 오차가 없이 같은 길이여야만 한다. 또한, 기둥(6)의 수는 진자 막대(2)를 몇 개 설치하는가에 의존한다. 기둥(6) 간의 거리는 기둥(6) 사이에 진자 막대(2) 다섯 개를 설치할 수 있는 정도이면 적당하다.2 and 3 are actual photographs of parts needed to practice the present invention. At this time, the length of the pendulum bar (2) should be the same length without absolutely the maximum error. In addition, the number of pillars 6 depends on how many pendulum bars 2 are installed. The distance between the pillars 6 is suitable as long as five pendulum bars 2 can be installed between the pillars 6.

본 고안은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 고안의 청구범위에 속하여 하여야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments described, and that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

도 1은 본 고안에 따른 탄성 충돌 구를 나타낸 사시도1 is a perspective view showing an elastic collision sphere according to the present invention

도 2는 본 고안을 실시하기 위해 필요한 부품의 실제 사진2 is a real picture of the parts necessary to practice the present invention

도 3은 본 고안을 실시하기 위해 필요한 부품의 실제 사진3 is a real picture of the parts necessary to practice the present invention

도 4는 본 고안에 따른 탄성 충돌 구를 제작한 실제 사진Figure 4 is a real picture of producing an elastic impact sphere according to the present invention

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1,1a,1b : 진자 추로 사용되는 자석1,1a, 1b: Magnet used as pendulum weight

2 : 진자 막대2: pendulum rod

3 : 탄성 충돌 구 장치의 상부 고정판3: upper fixing plate of the elastic impingement device

4 : 탄성 충돌 구 장치의 하부 받침4: lower base of the elastic impingement device

5 : 진자 막대를 탄성 충돌 구 장치의 상부 고정판에 고정하는 고정판5: fixing plate for fixing the pendulum rod to the upper fixing plate of the elastic collision sphere device

6 : 탄성 충돌 구 장치의 상부 고정판과 하부 받침을 연결하는 기둥6: pillar to connect the upper fixing plate and the lower support of the elastic impingement device

Claims (3)

탄성 충돌 구 장치의 진자의 추 부분에 자석이 설치되어 에너지 보존 현상이 효과Magnets are installed in the pendulum weight of the elastic impingement device, which saves energy. 적으로 나타나는 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 탄성 충돌 구 장치Elastic impingement device using a magnet, characterized in that shown as 제 1항에 있어 진자의 추 부분에 달린 자석이 발생하는 척력으로 인해 발생하는 진Generating due to the repulsive force generated by the magnet attached to the pendulum weight of claim 1 자 전체의 비틀림을 막기 위해 진자의 추를 고정하는 진자 막대를 와이어가 아닌 To prevent twisting of the whole ruler, 다면체의 막대로 하는 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 탄성 충돌 구 장치Elastic impingement device using magnet, characterized in that the rod of polyhedron 제 2항에 있어 진자의 추를 고정하는 진자 막대가 자성을 띄어 척력을 발생하는 것The pendulum rod which fixes the pendulum's weight is magnetic and generates repulsion according to claim 2 을 특징으로 하는 자석을 이용한 탄성 충돌 구 장치Elastic impingement device using a magnet, characterized in that
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