RO122019B1 - Jucărie cu dinamică controlată - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o jucărie cu dinamită controlată, în care o piesă superioară (3), independentă de un titirez (1), are montat, pe axa sa longitudinală (Z-Z), un magnet permanent (4), iar titirezul (1) are montat, la partea sa superioară, coaxial cu axa sa longitudinală (X-X), un alt magnet permanent (2), ce are momentul magnetic coliniar cu axa de rotaţie a titirezului (1), iar prin deplasarea prin translaţie a piesei superioare (3) deasupra titirezului (1) aflat în mişcarede rotaţie (R), se realizează o modificare controlată a mişcării de translaţie (T) a titirezului (1), deplasare datorată interacţiunii dintre cei doi magneţi permanenţi (2 şi 4).

Description

Invenția se referă la o jucărie cu dinamică controlată, ce are în alcătuire un titirez a cărui mișcare de translație este controlabilă, făcând jucăria mult mai interesantă și atractivă.

Scopul invenției este de a controla și modifica mișcarea de translație a unei părți constitutive a jucăriei, pentru a mări interesul copiilor.

Este bine cunoscut faptul că lumea îndrăgește jucăriile clasice: titireze, giroscoape și magneți permanenți.

Titirezul este o jucărie clasică (Sonia and Roger Kaysel ,1991), mult iubită de copii și adulți. Titirezul poate fi construit din lemn, metal, materiale plastice etc., cu culori, dimensiuni și forme diferite. Aproape nimic nu s-a schimbat în mod esențial în construcția titirezului, care să fie reflectat în dinamica sa. Odată pus în mișcare de rotație, nu avem nicio posibilitate de a-i modifica mișcarea.

Giroscoapele sunt aparate și jucării binecunoscute în laboratoarele de fizică, magazinele de jucării și centrele de agrement specifice . La fel ca și titirezul, giroscopul nu-și poate modifica mișcarea în absența unui moment al forței care să-i modifice momentul cinetic (teorema momentului cinetic).

Magneții permanenți i-au fascinat întotdeauna pe copii și pe adulți, prin obținerea diferitelor configurații de pilitură de fier, cuie, bucăți de metal feromagnetic, bile metalice, ferofluide. Odată obținută configurația, nimic nu se mai poate întâmpla fără modificarea acesteia.

Giroscopul cu volantul în rotație are un moment cinetic. Dacă ar avea și un moment magnetic, ar putea simula spinul electronului în atom. Acest lucru a fost menționat în brevetul de invenție RO 91857. Astfel, pe axa giroscopului, simetric față de centru, au fost puși doi magneți permanenți mici, coaxial cu axa, și care realizează un moment magnetic colinear cu axa. Acest giroscop modificat, plasat într-un câmp magnetic omogen, determină o mișcare de rotație a volantului care este precesia Larmor.

Asocierea magnetului permanent la un titirez clasic a mai fost făcută în două cazuri:

- brevetele US 4382245 și US 5404062 care se află la baza realizării Levitronului prezintă o placă magnetică deasupra căreia este pus în rotație un titirez cu volantul un magnet permanent în poziție de respingere față de placă. Cu ceva efort și îndemânare (obținută după mai multe experimentări) se obține o levitație a titirezului deasupra plăcii magnetice. însuși producătorul recunoaște că nu e ușor de obținut efectul de levitație. Efectul levitației este foarte interesant și atractiv. Prețul mare și dificultatea de operare îi scad din interes pentru publicul larg;

- produsul Magnetic UFO Spinning Top are un magnet mic la baza sa, care este în contact cu un obiect plan pe masă. Titirezul cu magnetul la baza sa interacționează cu piesa plană și rezultă o mișcare combinată interesantă. La cele două situații de mai sus facem remarca că nu se poate influența cu nimic mișcarea titirezului.

Din documentele US 2004198152, US 2003064660, GB 2389321, CN 1326800 este cunosctută combinarea unui titirez clasic, cu magneți permanenți, dar din această combinație nu se obține o mișcare controlată.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este modificarea titirezului clasic pentru ca acesta să dobândească o mișcare de translație controlabilă.

Jucăria conform invenției rezolvă problema tehnică de mai sus prin aceea că este alcătuită dintr-un un titirez clasic, ce are dispus pe axa sa de rotație, coaxial cu acesta, un magnet permanent mic, cu momentul magnetic coliniar cu axa de rotație și folosind deasupra titirezului, o piesă superioară, independentă de titirez, piesă ce are un magnet permanent exterior mobil; se realizează o modificare a mișcării de translație a titirezului în mișcare , într-o modalitate dorită, prin interacțiunea dintre cei doi magneți permanenți.

RO 122019 Β1

Avantajele pe care le prezintă invenția constau în atractivitatea față de titirezele 1 clasice și, în plus, contribuie la educarea științifică a copiilor privind dinamica corpurilor în mișcare de rotație. 3

Se dă mai jos un exemplu de realizare a invenției în legătura cu fig.1...4, care reprezintă:5

- fig. 1, vedere generală a jucăriei dinamice;

- fig. 2, vedere parțială a magnetului permanent mic, coaxial cu axa titirezului încor- 7 porat în partea de sus a acestuia;

- fig. 3, două titireze în mișcare, care s-au ciocnit și care se pot ciocni din nou;9

- fig. 4, titirez în mișcare de rotație, suspendat de magnetul exterior.

Potrivit invenției, jucăria cu dinamică controlată constă dintr-un titirez clasic 1, ce are11 plasat, la partea sa superioară, un magnet permanent mic 2, coaxial cu axa sa longitudinală X - X. Independent de titirezul 1, jucăria are în alcătuire și o piesă superioară 3, care are 13 montat la rândul său, coaxial cu axa longitudinală Z - Z a piesei 3, un magnet permanent 4.

Prin deplasarea piesei 3, respectiv a magnetului 4 deasupra titirezului 1 în mișcare de ro- 15 tație R, din interacțiunea celor doi magneți permanenți 2 și 4, rezultă o mișcare de translație controlată T a titirezului 1, în funcție de mișcarea de translație T’a magnetului permanent 4. 17

Jucăria cu dinamică controlată, conform invenției, modifică în mod esențial mișcarea titirezului 1, în sensul că mișcarea de rotație R rămâne practic neschimbată, iar mișcarea de 19 translație T poate fi modificată după dorință. Astfel, prin intermediul a doi magneți permanenți 2, 4 și al unei variante constructive a unui titirez clasic, se schimbă în mod esențial 21 dinamica titirezului 1, făcându-l în acest fel o jucărie mult mai atractivă pentru toate vârstele.

în acest fel, un titirez 1 poate fi adus în apropierea altui titirez, determinând ciocnirea 23 acestora. Ciocnirea se poate repeta de mai multe ori, datorită legii lui Bernoulli. în anumite condiții, titirezul 1 poate fi atras de magnetul permanent 4 și își poate continua mișcarea de 25 rotație R, suspendat. Cu jucăria cu dinamică controlabilă se pot imagina mai multe situații de competiție. 27

Claims (1)

1. Revendicare 29

   Jucărie cu dinamică controlată, ce are în alcătuire un titirez (1), caracterizată prin 31 aceea că o piesă superioară (3), independentă de titirez (1), are montat pe axa sa longitudinală (Z-Z), un magnet permanent (4), iar titirezul (1) are montat, la partea sa 33 superioară, coaxial cu axa sa longitudinală (X-X), un alt magnet permanent (2), ce are momentul magnetic coliniar cu axa de rotație a titirezului (1), prin deplasarea prin translație 35 a piesei superioare (3) deasupra titirezului (1) aflat în mișcare de rotație (R) realizându-se o modificare controlată a mișcării de translație (T) a titirezului (1), deplasare datorată interac- 37 țiunii dintre cei doi magneți permanenți (2 și 4).