VATe* Opublikowano dnia 11 rfyemia 105* r. i-iOTEKA £ ^ v -r.r^c".; /crenlowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY ^—^^^MP- Nr 40125 KL 42 n, H/01 Osrodek Pomocy Naukowych*) Warszawa, Polska Urzadzenie do badania swobodnego spadku cial Patent trwa od dnia 28 stycznia 1957 r.Przedmiotem wynalazku jest pomoc szkolna w postaci urzadzenia do badania swobodnego spadku cial, sluzaca do doswiadczalnego mie¬ rzenia (obliczania) przyspieszenia ziemskiego.Urzadzenie wedlug wynalazku jest przedsta¬ wione na rysunku, na którym fig. 1 uwidacznia urzadzenie bezposrednio przed doswiadczeniem, a £ig. 2 jego schemat elektryczny.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie ze spadkownicy II oraz milisekundomierza I, po¬ laczonych ze soba elektrycznie za pomoca czte¬ rech przewodów.Spadkownica II jest zbudowana w postaci dlugiej, wyskalowanej listwy 6, zamocowanej na trójnogu statywowym 7, posiadajacym sruby regulacyjne 8 do pionowego ustawienia listwy fi, rjsa której jest osadzona prowadnica 9, z umo¬ cowanym na stale elektromagnesem E2, utrzy¬ mujacym elektrycznie spadajace cialo w postsfci kulki metalowej K. Prowadnica 9, bedac osa- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Edward Strzalka i Bo¬ guslaw Makowski. dzona na listwie 6, posiada razem z elektromag¬ nesem E2 ruch posuwisty do góry i na dól. li¬ stwa 6 jest wyskalowana w dowolnych jednost¬ kach dlugosci, przy czym poczatek skali zaczyna sie od dolu i przypada na jednym poziomie ze zderzakiem przycisku P2.MUisekundomierz I zastosowany przyklado¬ wo w urzadzeniu wedlug wynalazku, stanowi ele¬ ktryczny silnik S synchroniczny — zsynchronizo¬ wany [110/220 V, 500 obr./min] powszechnie uzy¬ wany do napedu zegarów elektrycznych, posiada- jacy tarcze milisekundomierzowa 3 oraz tarcza Obrotów 4 ze wskazówkami 1 i 2.Wskazówka 1 mttisekundomierza I jest nape¬ dzana przez silnik za pomoca przekladni zebatej 1;5. Kolo zebsfte wakazówM milisekundowej na¬ pedza wskazówke licznika obrotów 2 przez prze¬ kladnie zebata 1:10. W wyniku zastosowania po¬ wyzszych przekladni, wskazówka milisekundo¬ mierza wykonuje jeden obrót w czasie 0,6 sekun¬ dy, a wskazówka licznika obrotów w czasie 6 se¬ kund. Obie wskazówki obracaja sie na tle tarcz; 3 i 4. Obwód tarczy wskazówki milisekundowa3 jest podzielony na 300 dzialek. Jedna dzialka na tej tarczy odpowiada 0,00(2 sek.Obwód tarczy wskazówki licznika obrotów 4 jest podzielony na 10 czesci. Do sprawadzania wskazówek na zero sluzy galka osadzona na osi wskazówki licznika obrotów (na rysunku nie uwidoczniona). Milisekundomierz jest zaopatrzo¬ ny w hamulec, uruchamiany za* pomoca elektro¬ magnesu Ex oraz w przelacznik P{. Do polacze¬ nia milisekundomierza z siecia sluzy przewód zakanczany wtyczka W. Milisekundomierz po¬ siada zaciski U, 12, 13 i 14, sluzace do polacze¬ nia go elektrycznie ze spadkownica za pomoca czterech pirzewodów. W podstawie milisekundo- mierza jest umieszczona bateria elektryczna", sluzaca do zasilania elektromagnesu Elf hamul¬ ca h oraz elektromagnesu E2, przytrzymujacego kulke K, na dowolnie obranej wysokosci za po¬ moca prowadnicy 9.Polaczenia elektryczne (fig. 2) przedstawiaja sie, jsdk nastepuje: Obwód elektromagnesu E2, polaczonego z ba¬ teria B, jest zamykany przez zwarcie ze soba styków b i c przelacznika1 Pv Po zamknieciu obwodu elektromagnes E2 przyciaga przylozona do jego rdzenia kulke K, znajdujaca sie na do¬ wolnie obranej wysokosci od zderzaka przelacz¬ nika P2, zaleznej od polozenia prowadnicy 9.Drugim obwodem elektrycznym jest obwód sil¬ nika1 5. Obwód ten zostaje zamkniety przez zwar¬ cie ze soba styków a i b przelacznika P{ przy jednoczesnym etanie zwarcia styków bx i cx przelacznika P2. Trzecim obwodem elektrycz¬ nym jest obwód elektromagnesu Ex (hamulca h), polaczonego szeregowo z bateria B i elektroma¬ gnesem E2 spadkowmricy. Obwód ten jest zamy¬ kany przez zwarcie ze soba styków a i b prze¬ lacznika P2.Dla dokonamia doswiadczenia zwiera sie ze so¬ ba styki bj i cx przelacznika P2, dalej zwiera sie styki b i c przelacznika Px i przyklada od dolu kulke K do rdzenia elektromagnesu E2. Kulka K jest przyciagana przez elektromagnes E2, gdyz przy wyzej wymdenionyni polozeniu prze¬ laczników Pj i P2, jest on polaczony z bateria B. Prowadnice 9 ustawia sie na zadanej wyso- ' kosci, a nastepnie wtyczke W wlacza sie do sie¬ ci elektrycznej.Doswiadczenie rozpoczyna sie z chwila rozwar¬ cia etyków b i c, a zwarcia.styków cib osia- dWD Nr 2684/Ww/n ganego za pomoca przycisku przelacznika Pt i wówczas kulka K jest przez elektromagnes E2 przyciagana. Rozwarcie styków b i c prze¬ lacznika Pj pociaga* za soba przerwanie doply¬ wu pradu do elektromagnesu E2, w rezultacie czego kulka K przestaje byc przyciagana przez elektromagnes E2 i zaczyna spadac. Natomiast zwarcie ze soba styków a i b przelacznika Px zamyka obwód silnika S, w konsekwencji cze¬ go równoczesnie z uwolnieniem kulki K wska¬ zówki milisekundomierza zaczynaja chodzic.Trwa to tak dlugo, az kulka1 K zderzy sie ze zderzakiem przelacznika P2, który to zderzak po¬ przez uchyl ku dolowi powoduje rozwarcie sty¬ ków bj i cx oraz zwarcie ze soba styków aj i bt przelacznika P2. W wyniku takiego polozenda* przednio uzyskanego zwarcia ze soba styków styków przelacznika P2, przy uwzglednieniu po¬ ci i b przelacznika Pt, obwód silnika S zostaje przerwatny, a obwód elektromagnesu E, (hamul¬ ca h) zostaje zamkniety. Wskutek tego silnik nagle staje i wskazówki milisekundomierza za¬ trzymuja sie, wskazujac czas spadku kulki K z dokladnoscia do tysiecznych czesci sekundy.Znajac odleglosc mierzona od dolnej czesci kulki K do zderzaka przelacznika P2 oraz czas wyka¬ zany przez milisekundomierz mozna obliczyc wielkosc przyspieszenia ziemskiego. PL