SU1591063A1 - Учебный прибор по механике - Google Patents

Description

Изобретение относится к наглядным пособиям и позволяет повысить наглядность демонстрации понятия

2

"угол трения". Пособие включает ползун с направляющей, закрепленной на платформе посредством шарнира 3 с фиксатором. Ползун на направляющей установлен свободно, а с основанием связан жестко вертикальный стержень 7, ось которого пересекается с осью шарнира 3, причем со стержнем связан транспортир 8, а направляющие являются стрелочным указателем. Платформа имеет выступ, при ударе о который ползуна платформа получает импульс, в зависимости от которого перемещается,

1 ил,

а

45

зи ,,, 1591063

3

1591063

4

Изобретение относится к наглядным пособиям по механике, а именно к пособиям для демонстрации условий равновесия тел с учетом сил трения и экс-$ периментального определения угла трения ,

Цель изобретения - повышение наглядности демонстрации понятия "угол трения", Ιθ

На чертеже показан учебный прибор.

Прибор содержит ползун 1, свободно установленный на направляющей 2_? которая посредством горизонтального шарнира 3 связана с.платформой 4. Перед- 15 няя грань ползуна 5 перпендикулярна оси направляющей 2. На верхней поверхности платформы имеется цилиндрический выступ 6, ось которого совпадает с осью шарнира 3. С платформой 4 20

жестко связан указатель направления нормали в виде вертикального стержня 7 с транспортиром 8, оборудованным фиксатором 9 направляющей 2. Послед·* няя выполнена в виде стрелочного ука- 25 зателя, соединенного с выступом платформы.

Ползун 1 может быть выполнен также в виде груза, охватываемого направляющей, например в виде шарика, помещенного в направляющую 2, выполненную в виде трубки. Платформа 4 установлена на основании с возможностью скольжения,

Работа происходит следующим образом.

Поворачивая направляющую 2 вокруг шарнира 3, устанавливают определенный угол φ отклонения направляющей от нормали к опорной поверхности П и по- 40 средством фиксатора 9 фиксируют поло-? жение направляющей. Поднимают ползун на направляющей и затем отпускают его. Ползун скользит вниз по направляющей и ударяется в выступ 6 платфор- 45 мы. При этом возникает сила инерции, действующая вдоль направляющей. Величина силы инерции существенно превосходит силу тяжести устройства, поэтому результирующая сил инерции и тяжести отклоняется от направления вектора силы инерции на пренебрежимо малый угол, т.е. с точностью, достаточной для демонстрационного опыта, можно считать, что на устройство действует только сила инерции Р, направленная вдоль направляющей.

Если угол ср превышает угол трения устройства о плоскость П, т.е. если сила Р, действующая на устройство, выходит за пределы конуса трения, то устройство в результате удара ползуна о выступ 6 скользит по основанию.

Если угол ψ меньше-угла трения, т.е. если сила, действующая на устройство, находится внутри конуса трения, то устройство остается в покое в результате удара ползуна о выступ 6.

Таким образом, обеспечивается наглядность демонстрации того, что тело начинает скользить по нагладкой поверхности лишь в том случае, когда · вектор результирующей всех внешних сил,' действующих на тело, выходит за пределы конуса трения.

Для экспериментального определения угла трения производят описанный опыт, увеличивая последовательно от опыта к опыту угол ср отклонения направляющей от нормали. Минимальное значение угла ср , при котором устройство перемещается по плоскости П в~-. результате удара ползуна о выступ, и является искомым углом трения.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Учебный прибор по механике, содержащий платформу, связанную с ней с возможностью изменения угла наклона направляющую и свободно установленный на направляющей ползун, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации понятия "угол трения", он имеет вертикально. расположенный на платформе указатель направления нормали и связанный с ним транспортир, платформа установлена на основании с возможностью скольжения и.имеет цилиндрический выступ для взаимодействия с ползуном, при этом направляющая выполнена в виде стрелочного указателя и имеет средство для фиксации одного ее конца на транспортире, а другой конец направляющей шарнирно соединен с выступом и указателем нормали.