PL211321B1 - Układ do badania figur Lissajous - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

(11) 211321 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 385272 (51) Int.Cl.

G09B 23/06 (2006.01) G09B 23/18 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 26.05.2008 (54)

Układ do badania figur Lissajous

	(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	UNIWERSYTET ŁÓDZKI, Łódź, PL
07.12.2009 BUP 25/09	(72) Twórca(y) wynalazku:
	STANISŁAW BEDNAREK, Łódź, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.05.2012 WUP 05/12	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Wojciech Zajączkowski

PL 211 321 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do badania figur Lissajous powstających w wyniku składania drgań zachodzących wzdłuż kierunków wzajemnie prostopadłych mający zastosowanie w pracowniach fizycznych do celów dydaktycznych.

Znany układ do badania figur Lissajous opisany jest w książce Tadeusza Dryńskiego pt. „Doświadczenia pokazowe z fizyki”, wydanej przez Państwowe Wydawnictwo Naukowe w Warszawie w 1964 r. Ukł ad ten skł ada się z dwóch ustawionych prostopadle do siebie klocków, do których przymocowane są płaskie sprężyny zakończone zwierciadłami. Do sprężyn przykręcane są obciążniki, pozwalające na zmianę ich częstotliwości drgań. Układ ten działa w ten sposób, że wiązka światła pada na jedno ze zwierciadeł i odbija się, a następnie pada na drugie zwierciadło i po odbiciu od niego pada na pionowo ustawiony ekran. Sprężyny wprawiane są w drgania w kierunkach wzajemnie do siebie prostopadłych, przez co zmieniają się kąty padania wiązki światła na zwierciadła i ślad wiązki na ekranie kreśli krzywą, będącą wypadkową dwóch drgań prostopadłych do siebie.

Inny, znany układ do badania figur Lissajous opisany został w książce Richarda Manliffe Suttona pt. Demonstration Experiments in Physics, wydanej przez McGraw-Hill Book Company, Inc., w Nowym Yorku i w Londynie w 1938 r. Układ ten składa się z niewielkiej kulki, przymocowanej do poziomej, sprężystej taśmy, która z kolei przymocowana jest do pionowej, też sprężystej taśmy połączonej z podstawką. Działanie układu polega na tym, że taśmy wprawia się w niezależne drgania o kierunkach wzajemnie prostopadłych, oświetla kulkę źródłem światła i obserwuje jej poruszający się cień na ekranie.

Również w tej samej książce Richarda Manliffe Suttona opisany jest znany układ do badania figur Lissajous składający się z podwójnego wahadła utworzonego ze sznurka. Górne wahadło stanowią dwa kawałki sznurka rozchodzące się w kształcie litery V i przywiązane u góry do poziomej belki. U dołu sznurki te przewleczone s ą przez korek i przechodzą w dwa pionowe kawał ki sznurka tworzą ce dolne wahadło. Wahadło to zakończone jest naczyniem z piaskiem, który może wysypywać się cienkim strumieniem na poziomą płytę leżącą pod wahadłem. Działanie układu polega na tym, że górne i dolne wahad ł a wprawia się w drgania w kierunkach wzajemnie prostopadł ych. Okresy tych drgań zależą od długości wahadeł i można je regulować przez zmianę położenia korka. Z poruszającego się naczynia wysypuje się piasek, który na poziomej płycie znaczy tor ruchu wahadła.

Z kolei w książce Michała Halaubrennera pt. „Ć wiczenia praktyczne z fizyki, kurs ś redni”, wydanej przez Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne w 1982 r. w Warszawie ujawniony jest układ do badania figur Lissajous stanowiący podwójne wahadło zakończone naczyniem z piaskiem, takie samo, jak w książce Richarda Manliffe Suttona.

Również w książce Michała Halaubrennera opisany jest układ elektryczny do badania figur Lissajous. Układ ten składa się z oscyloskopu katodowego z wyłączoną podstawą czasu. Na płytki odchylania pionowego i poziomego podawane są sygnały elektryczne z dwóch niezależnie pracujących generatorów. Sygnały te sterują ruchem świecącej plamki na ekranie oscyloskopu, uwidaczniając w ten sposób figury Lissajous.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że układ do badania figur Lissajous składa się z dwóch identycznych, drgających w kierunkach prostopadłych do siebie wibratorów, na które pada wiązka światła emitowanego korzystnie przez wskaźnik laserowy. Wiązka ta po odbiciu od wibratorów daje na ekranie figury Lissajous. Wibratory wykonane są z głośników elektrodynamicznych przez przymocowanie do kosza głośnika nieruchomej płytki i przymocowanie do kołpaka membrany głośnika płytki ruchomej. Płytki te połączone są paskiem giętkiej folii odbijającej wiązkę światła emitowanego, głośniki zaś zasilane są z oddzielnych generatorów elektronicznych.

Zaletą układu według wynalazku jest zapewnienie ciągłej obserwacji nie zanikających figur Lissajous oraz dobra widoczność wszystkich elementów układu.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wzajemne usytuowanie wibratorów, źródła światła i ekranu, natomiast fig. 2 przedstawia przekrój osiowy wibratora wykonanego z głośnika.

Układ do badania figur Lissajous według wynalazku składa się z dwóch identycznych wibratorów 1 ustawionych tak, że ich kierunki drgań są do siebie prostopadłe, na które pada wiązka światła 2 emitowanego korzystnie przez wskaźnik laserowy 3. Wiązka ta po odbiciu od wibratorów daje na ekranie 4 figury Lissajous. Wibratory wykonane są z głośników elektrodynamicznych przez przymocowanie do kosza głośnika 5 nieruchomej płytki 6 i przymocowanie do kołpaka 7 membrany głośnika 8 płytki

PL 211 321 B1 ruchomej 9. Płytki te połączone są paskiem giętkiej folii 10 odbijającej wiązkę światła, natomiast membrana głośnika 8 wprawiana jest w drgania przez cewkę 11 poruszającą się w szczelinie utworzonej przez magnes pierścieniowy 12, rdzeń 13 i nakładkę 14, głośniki zaś zasilane są z oddzielnych generatorów elektronicznych G.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do badania figur Lissajous składający się z dwóch identycznych wibratorów ustawionych tak, że ich kierunki drgań są do siebie prostopadłe i na które pada wiązka światła emitowanego, korzystnie przez wskaźnik laserowy, która po odbiciu od wibratorów daje na ekranie figury Lissajous, znamienny tym, że wibratory wykonane są z głośników elektrodynamicznych przez przymocowanie do kosza głośnika (5) nieruchomej płytki (6) i przymocowanie do kołpaka (7) membrany głośnika (8) płytki ruchomej (9), przy czym płytki te połączone są paskiem giętkiej folii (10) odbijającej wiązkę światła, a głośniki zasilane są z oddzielnych generatorów elektronicznych (G).