Opublikowana dnio 18 kwietnia 1959 r.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41853 KI. 42 n, 11/01 Rudolf Gawlas Cieszyn, Polska Przyrzad do badania ruchów przy nauczaniu fizyki i mechaniki technicznej Patent itnwia od dnia 2 grudnia 1957 r.Przy nauczaniu kiiineonatyki i dynamiki zacho¬ dzi potrzeba przeprowadzania pokazów ruchów ¦cial, które stwarzalyby uczniom moaJiwosci lat¬ wego poznawania wlasnosci niektórych ruchów prostych i warunków ich powstawania oraz czasu ich trwania w pewnym okreslonym czasie. Poka¬ zy winny dostarczyc danych pomiarowych do wyznaczania wielkosci charakterystycznych dla danego ruchu ciala oraz danych obserwacyjnych dla ustalenia prostych zwiazków zachodzacych miedzy wielkosciami, sluzacymi do szczególowe¬ go opisu badanego ruchu.Powyzszym wymagainiom nauczania nie czy¬ nia zadosc istniejace pomoce naukowe. Przyrzad do badania ruchów wedlug wynalazku jest za¬ tem próba pokonania istniejacych trudnosci w nauczaniu fizyki i mechaniki technicznej, przy czym jest pomoca naukowa umozliwiajaca na¬ uczanie w oparciu o dane pomiarowe i o dane obserwacyjne przy bardzo malym nakladzie czasu.Przedmiot wynalazku uwidoczniono na rysun¬ ku, na.którym fig. 1 przedstawia widok z boku przyrzadu ustawionego na stole i nastawianego do badania ruchów wózka, poruszajacego sie po równi pochylej w dól, fig. 2 — urzadzenie samo- piszace przyrzadu, a fig. 3 — widok z góry urza¬ dzenia samopdszacego.Dzialanie przyrzadu polega na zastosowaniu do badania ruchów paska papieru lufo nitki, przesuwajacej sie w urzadzeniu sannopiszacym pod bezposrednim dzialaniem poruszajacego sie ciala, na "której urzadzenie samopiszace- zazna¬ cza kreski poprzeczne wzglednie punkty w rów¬ nych kolejno po sobie nastepujacych okresach czasu w przypadku ruchów prostoliniowych, a w pozostalych przypadkach ruchów, np. drgaja¬ cych — na zastosowanliu ukladów zwierciadeiek, które przy uzyciu promieni swietlnych umozli¬ wiaja jakosciowe badanie tych ruchów.Przyrzad do badania ruchów isklada sie z rów¬ ni pochylej c z ukladem podpór podwójnych di k, z urzadzenia samopiszacego-przedstawionego na fig. 2 i 3, z bloku b, z wózka e oraz z czesci dodatkowych..Równia podhyla posiada podwójne podpory nastawne d i Je i dwie podpory stale fig. Pod¬ pory stale sluza do poziomego ustawienia rów¬ ni, a podwójne podpory nastawne sluza do do¬ wolnego ustawienia równi pod dowolnym ka¬ tem do poziomu, co uskutecznia sie za pomoca srub z nakretkami motylkowymi przesuwalnymi wzdluz po obu stronach dluzszej podwójnej podpory d. Stala podpora f wychodzi ponad równie w postaci poprzecznej deski i stanowi zapore dla wózków. W zaporze tej znajduje sie oprawa metalowa dla umozliwienia przykrece¬ nia do niej rbloku b. Statyw s urzadzenia samo- piszacego jest zaopatrzony w srube i, sluzaca do przykrecania igo do równi pochylej c. W przed¬ niej czesci statywu s jest wmontowana wyrzut¬ nia sprezynowa v a w tylnej czesci posiada on wyciecie do przymocowywania precyzyjnego bloku b. Na górnej czesci statywu z przodu znajduja sie trzy uszka s, t d u w postaci klame¬ rek wpuszczanych w statyw do prowadzenia paska papieru h oraz korbka sprezynowa r do zataymywania tego paska papieru h i dzwignia p do wprowadzania w ruch drgajacy sprezyny tasmowej a z pedzlem to. Ponadto w tylnej cze¬ sci statywu osadzone Ijest imadlo I, sluzace do przytrzymywania sprezyny tasmowej a z pedz¬ lem to oraz z ciezarkiem nastawnym n i • luster¬ kiem o. ^ Korbka sprezynowa r do zatrzymywania pas¬ ka papieru h 'jest dzwignia dwustronna i nie- rówrioramienna, osadzona na statywie miedzy drugim i trzecim uszkiem li u. Krótsze ramie tej dzwigni posiada postac ifeoica, który mozna wfbic w pasek papieru h' i w ten sposób unie¬ ruchomic go w przyrzadzie, a wraz z nim i cia¬ lo, przyczepione do niego. Dluzsze zas ramie tej dzwigni wystaje prostopadle do statywu w góre w strone sprezyny tasmowej a na wysokosc po¬ lowy szerokosci tej sprezyny tak, ze w chwili zapisywania pierwszej kreski poprzecznej przez pedzel to na tasmie papieru h, po wprawieniu sprezyny tasmowej w drgania, zahacza ona o to ramie i odchyla je w bok powodujac tym sa¬ mym wyciagniecie kolca z paska, zwalniajac na¬ tychmiast pasek papieru wraz z cialem, którego ruch chcemy badac. W ten sposób chwila rozpo¬ czecia sie ruchu ciala wraz z paskiem papieru pod dzialaniem sil np. ciezkosci jest chwila roz¬ poczecia mierzenia czasu, co ma wielkie znacze¬ nie dla prawidlowego badania danego ruchu.Istotna czescia urzadzenia samopiszacego jest sprezyna tasmowa a, zaopatrzona na jednym koncu w pedzel to a na drugim przytrzymywa¬ na w imadle Z, sluzaca do wyznaczania rów¬ nych okresów czasu. Dzwignia p, prowadzaca sprezyne tasmowa z pedzlem i zapadkowa spre¬ zyna y, daje moznosc uruchomienia sprezyny tasmowej a za posrednictwem wyrzutni sprezy¬ nowej v, w, x. Przez nacisniecie na sprezyne za¬ padkowa y zostaje uruchomiona wyrzutnia, któ¬ ra pod koniec dzialania uderza klockiem w o dzwignie p i odchylajac ja zwalnia sprezyne tasmowa oraz powoduje normalne dzialanie urzadzenia samopiszacego.Przyrzad posiada równiez blok precyzyjny ze skala stopniowa. Blok ten jest wykorzystywany w doswiadczeniach, w których kierunek sily dzialajacej (np. sily ciezkosci) nie jest zgodny z kierunkiem ruchu (np. w polozeniu -poziomym równi pochylej). Prócz tych mozliwosci blok stwarza dogodne warunki do przeprowadzania badan ruchów, podobnie jak na ogólnie znanej maszynie Atwooda. W przypadkach niewykorzy¬ stywania bezposrednio bloku mozna go wyko¬ rzystac do mierzenia kata nachylenia równi do poziomu posilkujac sie obciaznikiem z uchwy-. tern sprezynowym j.Do mierzenia czasu, a zwlaszcza do wyznacza¬ nia wielkosci okresu drgan sprezyny tasmowej a metoda, stroboskopowa urzadzenie samopisza- ce posiada nasadke stroboskopowa z,, osadzona na sprezynie tasmowej a w poitaci sprezystego skrzydelka odchylanego sila oporu powietrza, dzialajacego w czasie ruchu sprezyny a na po¬ wierzchnie sterujace tego skrzydelka zaleznie od kierunku ruchu sprezyny, dzieM czemu koniec skrzydelka zakresla krzywa zamknieta. Przy elek¬ trycznym oswietleniu sali przy uzyciu lamp ja¬ rzeniowych widoczna jest nasadka stroboskopo¬ wa w czasie drgan sprezyny w postaci jasnych i ciemnych plam, które na ogól przemieszczaja sie wadluz tej krzywej. Przy odpowiednim na¬ stawieniu ciezarka to mozna uzyskac stojacy obraz plam i policzyc liczbe plam ciemnych i jasnych. Ldczba ta jest zarazem liczba setnych czesci sekundy, jezeli prad zmienny sieci posia¬ da czestotliwosc 50 Hz. PL