RU164176U1 - MECHANICAL INSTRUMENT - Google Patents
MECHANICAL INSTRUMENT Download PDFInfo
- Publication number
- RU164176U1 RU164176U1 RU2016109346/12U RU2016109346U RU164176U1 RU 164176 U1 RU164176 U1 RU 164176U1 RU 2016109346/12 U RU2016109346/12 U RU 2016109346/12U RU 2016109346 U RU2016109346 U RU 2016109346U RU 164176 U1 RU164176 U1 RU 164176U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- guides
- load
- mechanical system
- ball
- pulley
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
1. Прибор по механике, содержащий размещенную на неподвижном основании модель механической системы, состоящую из вертикальной стойки с закрепленными на ней направляющими и кинематически связанными между собой подвижными элементами, отличающийся тем, что подвижные элементы механической системы, представленные в виде груза, шкива и подвижного блока, расположены таким образом, что подвижный блок упруго связан с основанием, шкив закреплен на вертикальной стойке, а груз установлен с возможностью перемещения вдоль направляющих, состоящих из наклонного и горизонтального участков, при этом горизонтальный участок направляющих снабжен упором, датчиками фиксации времени движения и приемным лотком.2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что груз выполнен в виде корпусной детали с двумя взаимно перпендикулярными цилиндрическими каналами, в одном из которых установлен с возможностью перемещения шарик, а другой канал снабжен двухступенчатым отверстием с установленными в нем резьбовой пробкой и подпружиненным стопорящим элементом, предназначенным для контактирования с шариком.3. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что наклонный участок направляющих выполнен с возможностью изменения угла наклона по отношению к неподвижному основанию.1. A mechanical device, comprising a model of a mechanical system located on a fixed base, consisting of a vertical rack with guides fixed to it and movable elements kinematically connected to each other, characterized in that the movable elements of the mechanical system, presented in the form of a load, a pulley and a movable block are arranged so that the movable block is elastically connected to the base, the pulley is mounted on a vertical stand, and the load is mounted to move along the guides consisting of inclined and horizontal sections, while the horizontal section of the rails is equipped with an emphasis, motion time sensors and a receiving tray. 2. The device according to claim 1, characterized in that the cargo is made in the form of a body part with two mutually perpendicular cylindrical channels, in one of which a ball is mounted with the ability to move, and the other channel is equipped with a two-stage hole with a threaded plug installed in it and a spring-loaded locking element, intended for contact with the ball. 3. The device according to claim 1, characterized in that the inclined portion of the guides is configured to change the angle of inclination with respect to the fixed base.
Description
Полезная модель относится к приборам по механике и может быть использована для наглядной демонстрации законов механики, в частности, общих теорем динамики механической системы и для проведения лабораторных работ, например, при изучении темы «Теорема об изменении кинетической энергии механической системы».The utility model relates to instruments in mechanics and can be used to clearly demonstrate the laws of mechanics, in particular, general theorems of the dynamics of a mechanical system and to conduct laboratory work, for example, when studying the topic “Theorem on the change in the kinetic energy of a mechanical system”.
Известен учебный прибор по механике [SU 564650 А1, 5 G09B 23/08, 05.07.1977], содержащий размещенную на неподвижном основании модель механической системы. Недостатком этого прибора является то, что он хоть и позволяет демонстрировать одну из общих теорем динамики о движении центра масс механической системы, но не предназначен для иллюстрации основных видов движения твердого тела (поступательного и вращательного).Known educational device in mechanics [SU 564650 A1, 5 G09B 23/08, 07/05/1977] containing a model of a mechanical system located on a fixed base. The disadvantage of this device is that although it allows one to demonstrate one of the general theorems of dynamics on the motion of the center of mass of a mechanical system, it is not intended to illustrate the main types of motion of a rigid body (translational and rotational).
В качестве прототипа выбран прибор для изучения законов механики [RU 2473974 C1, G09B 23/06 (2006.01), 27.01.2013], в котором частично устранен указанный выше недостаток, так как этот прибор выполнен с возможностью анализа кинематики поступательного движения. Общими существенными признаками известного и заявляемого приборов является то, что они содержат размещенную на неподвижном основании вертикальную стойку с закрепленными на ней направляющими и подвижным элементом. Однако известный прибор позволяет проводить опыты только по определенным законам физики и не охватывает всего аспекта законов в разделе "Механика" и не предназначен для проведения лабораторных работ. Этот недостаток значительно сужает область применения указанного прибора.As a prototype, a device was selected for studying the laws of mechanics [RU 2473974 C1, G09B 23/06 (2006.01), 01/27/2013], which partially eliminated the above drawback, since this device is capable of analyzing the kinematics of translational motion. Common essential features of the known and claimed devices is that they contain placed on a fixed base, a vertical rack with guides and a movable element mounted on it. However, the known device allows experiments to be carried out only according to certain laws of physics and does not cover the entire aspect of the laws in the "Mechanics" section and is not intended for laboratory work. This disadvantage significantly narrows the scope of the specified device.
В основу полезной модели поставлена задача расширения области применения известного прибора за счет обеспечения возможности дидактического изучения теоремы об изменении кинетической энергии механической системы.The utility model is based on the task of expanding the field of application of a known device by providing the possibility of didactic study of the theorem on the change in the kinetic energy of a mechanical system.
Поставленная задача достигается тем, что подвижные элементы механической системы, представленные в виде груза, шкива и подвижного блока, расположены таким образом, что подвижный блок упруго связан с основанием, шкив закреплен на вертикальной стойке. Груз установлен с возможностью перемещения вдоль направляющих, состоящих из наклонного и горизонтального участков, при этом горизонтальный участок направляющих снабжен упором, датчиками фиксации времени движения и приемным лотком. Причем груз выполнен в виде корпусной детали с двумя взаимно перпендикулярными цилиндрическими каналами, один из которых предназначен для размещения шарика с возможностью перемещения, а другой канал снабжен двухступенчатым отверстием с установленными в нем резьбовой пробкой и подпружиненным стопорящим элементом, контактирующим с шариком. Наклонный участок направляющих выполнен с возможностью изменения угла наклона по отношению к неподвижному основанию.The problem is achieved in that the movable elements of the mechanical system, presented in the form of a load, a pulley and a movable block, are arranged in such a way that the movable block is elastically connected to the base, the pulley is mounted on a vertical strut. The load is installed with the possibility of moving along the guides, consisting of an inclined and horizontal sections, while the horizontal section of the guides is equipped with a stop, time tracking sensors and a receiving tray. Moreover, the cargo is made in the form of a body part with two mutually perpendicular cylindrical channels, one of which is designed to accommodate the ball with the ability to move, and the other channel is equipped with a two-stage hole with a threaded plug installed in it and a spring-loaded locking element in contact with the ball. The inclined section of the guides is configured to change the angle of inclination with respect to the fixed base.
Предложенное решение обеспечивает расширение области применения за счет возможности изучения теоремы об изменении кинетической энергии механической системы, а также демонстрации поступательного, вращательного и плоскопараллельного видов движения при изучении раздела «Кинематика».The proposed solution provides an extension of the scope due to the possibility of studying the theorem on the change in the kinetic energy of a mechanical system, as well as demonstrating translational, rotational and plane-parallel types of motion when studying the “Kinematics” section.
Суть предлагаемой полезной модели поясняется следующими схемами, на которых изображено:The essence of the proposed utility model is illustrated by the following schemes, which depict:
фиг. 1 - общий вид прибора по механике;FIG. 1 - a general view of the instrument in mechanics;
фиг. 2 - продольный разрез подвижного элемента (груза) в момент нахождения шарика в одном из промежуточных положений.FIG. 2 is a longitudinal section of a movable element (load) at the moment the ball is in one of the intermediate positions.
Предлагаемый прибор по механике (фиг. 1) для изучения теоремы об изменении кинетической энергии механической системы содержит размещенную на неподвижном основании 1 модель механической системы, состоящую из вертикальной стойки 2 с закрепленными на ней направляющими и кинематически связанными между собой гибкой связью 3 (например, нитью) подвижными элементами. Подвижные элементы механической системы представлены в виде груза 4, шкива 5 и подвижного блока 6. При этом подвижный блок 6 упруго связан пружиной 7 с основанием 1, центр шкива 5 закреплен на вертикальной стойке 2, а груз 4 установлен с возможностью перемещения вдоль направляющих, состоящих из двух участков: наклонного 8 и горизонтального 9. Наклонный участок 8 направляющих закреплен на вертикальной стойке 2 с возможностью скольжения вдоль дополнительного элемента 10 и фиксирования в нем для изменения угла наклона по отношению к неподвижному основанию. Горизонтальный участок 9 направляющих снабжен упором 11, датчиками 12 и 13 фиксации времени движения и приемным лотком 14.The proposed instrument in mechanics (Fig. 1) for studying the theorem on the kinetic energy change of a mechanical system contains a model of a mechanical system located on a
Груз (фиг. 2) выполнен в виде корпусной детали 15 с двумя взаимно перпендикулярными цилиндрическими каналами. В канале 16 установлен с возможностью перемещения вдоль обоих каналов шарик 17. А другой канал 18 снабжен двухступенчатым отверстием 19. В отверстии установлена резьбовая пробка 20 и подпружиненный пружиной 21 стопорящий элемент 22, предназначенный для контактирования с шариком 17.The load (Fig. 2) is made in the form of a
Наклонный участок 8 направляющих выполнен с возможностью изменения угла наклона по отношению к неподвижному основанию 1.The
Для блокировки движения механической системы относительно наклонного участка направляющих предусмотрен удерживающий элемент, например, крюкообразный стержень 23. Для закрепления груза 4 на вертикальной стойке 2 конец крючка выполнен с возможностью помещения в канал 16 груза 4.To block the movement of the mechanical system relative to the inclined section of the guides, a holding element is provided, for example, a hook-
Работает прибор по механике следующим образом. В начальный момент времени механическая система установлена в состоянии покоя. Затем груз 4 освобождают от крючка 23 и придают импульс движения. Под действием собственной силы тяжести шарик 17 осуществляет движение вдоль наклонной части направляющих, приводя во вращение шкив 5. Посредством нити 3 подвижный блок 6 начинает плоскопараллельное движение, вызывая деформацию пружины 7. При этом груз 4 достигает упора 11. Вследствие удара размещенный в грузе 4 шарик 17 проходит через упор 22. Сжатие пружины 21 обеспечивает перемещение упора 22 вниз вдоль оси отверстия 19. Шарик выходит из канала 18 и контактирует с датчиком 12, подающим сигнал на включение счетчика времени. После контакта с датчиком 13, выключающим счетчик времени, шарик 17 попадает в приемный лоток 14. Далее шарик 17 помещают в канал 16 груза 4, а сам груз возвращают в исходное фиксированное положение. Прибор готов для следующих опытов.The device operates in mechanics as follows. At the initial time, the mechanical system is set at rest. Then the load 4 is released from the
Предлагаемая полезная модель позволяет демонстрировать законы механики и проводить ряд лабораторных работ. Например, упрощенная схема предоставляет возможность проведения замеров времени движения вдоль горизонтального участка направляющих, имеющего известную длину. Затем, наличие величины времени движения позволяет вычислить конечную скорость груза 4 и аналитически рассчитать деформацию пружины 7, использовав теорему об изменении кинетической энергии механической системы. Наиболее предпочтительным вариантом является использование специальной компьютерной учебной программы при соответствующем подключении датчиков 12 и 13 с последующими машинными расчетами и графическим изображением зависимости кинетической энергии механической системы от ряда изучаемых параметров, которые изменяются в зависимости от угла наклона наклонного участка 8 направляющих.The proposed utility model allows us to demonstrate the laws of mechanics and conduct a series of laboratory work. For example, a simplified diagram provides the ability to measure travel time along a horizontal section of guides having a known length. Then, the presence of the magnitude of the movement time allows you to calculate the final speed of the load 4 and analytically calculate the deformation of the
Данное техническое решение позволяет повысить интерес аудитории к изучению темы «Теорема об изменении кинетической энергии механической системы», расширить функциональные возможности прибора за счет проведения лабораторных работ, в том числе увеличить количество студентов, непосредственно вовлеченных в одновременное выполнение различных учебных заданий.This technical solution allows to increase the audience’s interest in studying the topic “Theorem on the change in the kinetic energy of a mechanical system”, to expand the functionality of the device through laboratory work, including increasing the number of students directly involved in the simultaneous implementation of various educational tasks.
Источники информации:Information sources:
1. SU 564650 А1, 5 G09B 23/08, 05.07.1977. Учебный прибор по механике / Бутенин Н.В., Иванов Л.Д., Хрупкий В.И.1. SU 564650 A1, 5 G09B 23/08, 07/05/1977. Training device for mechanics / Butenin N.V., Ivanov L.D., Khrupky V.I.
2. RU 2473974 C1, G09B 23/06 (2006.01), 27.01.2013. Прибор для изучения законов механики / Поваляев О.А., Цуцких А.Ю.2. RU 2473974 C1, G09B 23/06 (2006.01), 01/27/2013. A device for studying the laws of mechanics / Povalyaev O.A., Tsutskikh A.Yu.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016109346/12U RU164176U1 (en) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | MECHANICAL INSTRUMENT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016109346/12U RU164176U1 (en) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | MECHANICAL INSTRUMENT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU164176U1 true RU164176U1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56694361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016109346/12U RU164176U1 (en) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | MECHANICAL INSTRUMENT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU164176U1 (en) |
-
2016
- 2016-03-15 RU RU2016109346/12U patent/RU164176U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201716907U (en) | Comprehensive mechanics experimental instrument | |
CN102810276A (en) | Method and system for measuring displacement, speed and acceleration | |
Vogt et al. | Acceleration sensors of smartphones | |
RU164176U1 (en) | MECHANICAL INSTRUMENT | |
CN208819469U (en) | A kind of apparatus for demonstrating for experiment with falling objects | |
CN103280142B (en) | Experimental apparatus for exploring and demonstrating momentum theorem | |
CN204965856U (en) | Elasticity demonstration instrument used for physics teaching | |
CN204288616U (en) | A kind of spring Deformation Experiments apparatus for demonstrating | |
CN107680462B (en) | Physical optics experimental apparatus | |
CN203697786U (en) | Rectangular frame ellipse major axis, minor axis, original point and focus point determining instrument | |
CN209560805U (en) | A kind of mechanics synthetic experiment measuring device | |
RU132234U1 (en) | DEVICE FOR DEMONSTRATION OF DOUBLE BEAM EQUILIBRIUM | |
CN203490870U (en) | Multifunctional dynamics demonstration device | |
CN106153501A (en) | A kind of method utilizing spring bead system to carry out coefficient of viscosity measurement | |
CN106327965B (en) | Multifunctional physical experiment instrument | |
CN207473905U (en) | External force is done work and object kinetic energy change relationship demonstration instrument for teaching | |
JP3209774U (en) | Teaching science experiment system | |
CN204990896U (en) | Multifunctional physics experiment apparatus | |
Cabe et al. | Haptic distal spatial perception mediated by strings: Point of closest approach and bypass distance. | |
CN218729517U (en) | Momentum conservation collision tester | |
CN109300369A (en) | High school physics experiment of machanics spring device for measuring force and force measuring method | |
CN216772638U (en) | Demonstration teaching aid for conservative force potential energy conversion | |
RU2790814C1 (en) | Training coil | |
CN210113624U (en) | Demonstration device for high school's biological theory experiments | |
CN208889135U (en) | A kind of freely falling body apparatus for demonstrating |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170316 |