SU1709379A1

SU1709379A1 - Physics training device

Info

Publication number: SU1709379A1
Application number: SU894769922A
Authority: SU
Inventors: Александр Евстафьевич Лямин; Константин Александрович Лямин; Василий Александрович Лямин
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1992-01-30

Abstract

Изобретение относитс к учебным приборам по физике и позвол ет повысить достоверность демонстрации закона Архимеда и удобство в пользовании. Мен регул тором 5 напр жени мощность подводимого к электромагниту 4 тока, измен ют магнитное поле, воздействующее на ферромагнитную пластину 6, закрепленную на дне тела 3, имеющего положительную плавучесть и помещенного в жидкость 2. В результате этого тело 3 начинает погружатьс в жидкость, а уровень 10 последней повышатьс , что регистрируетс по шкале 9, проградуированной в единицах веса жидкости и нанесенной на прозрачной трубке 7, св занной с прозрачным сосудом 1. Вес вытесненной жидкости и будет рэвен силе Архимеда, действующей на погружаемое в жидкость 2 тело 3. 3 ил.The invention relates to educational devices in physics and makes it possible to increase the reliability of the demonstration of the Archimedes law and its usability. With voltage regulator 5, the power of the current supplied to the electromagnet 4 changes the magnetic field applied to the ferromagnetic plate 6 fixed to the bottom of the body 3 having positive buoyancy and placed in the liquid 2. As a result, the body 3 begins to sink into the liquid and level 10 of the last to increase, which is recorded on a scale of 9, calibrated in units of weight of liquid and deposited on a transparent tube 7, associated with a transparent vessel 1. The weight of the displaced liquid will be equal to the Archimedes force acting on the load squeezed into a liquid 2 body 3. 3 Il.

Description

слcl

сwith

VI о ю соVI o yu with

VIVI

юYu

Изобретение относитс к учебным приборам по физике и может быть использовано при изучении влений, св занных с помещением различных тел в жидкость.The invention relates to educational devices in physics and can be used in the study of phenomena associated with the placement of various bodies in a liquid.

Целью изобретени вл етс повышение достоверности демонстрации закона Архимеда и удобства в пользовании.The aim of the invention is to increase the credibility of the demonstration of Archimedes' law and ease of use.

На фиг. 1 изображен прибор, общий вид; на фиг.2 и 3 - положение тела в различных стади х погрух ени в жидкость.FIG. 1 shows the device, a general view; Figures 2 and 3 show the position of the body in various stages of bumps in the liquid.

Учебный прибор по физике сосхтоит из прозрачного сосуда 1. наполненного жидкостью 2, помещенного в жидкость тела 3, имеющего положительную плавучесть, средства изменени плавучести тела и средства регистрации веса вытесненной телом жидкости.A teaching device in physics soshtoit from a transparent vessel 1. filled with liquid 2, placed in a liquid of a body 3 having positive buoyancy, means of changing the buoyancy of the body and means of registering the weight of the fluid displaced by the body.

Средство изменени плавучести тела состоит из размещенного в основании сосуда 1 электромагнита 4 с регул тором 5 величины подаваемого на него тока и закрепленной на дне тела 3 ферромагнитной пластины 6.The means of changing the buoyancy of the body consists of an electromagnet 4 placed at the base of the vessel 1 with a regulator 5 of the magnitude of the current supplied to it and a ferromagnetic plate 6 fixed at the bottom of the body 3.

Средство регистрации веса вытесненной телом жидкости выполнено в виде св занной с внутренней полостью вблизи дна сосуда 1 прозрачной трубки 7 со сливным коленом 8 и с линейной шкалой 9, нанесенноГ , в зоне, линии 10 уровн жидкости, причем прозрачна трубка 7 и сливное колено 8 имеют запорные вентили 11 и 12 соответственно , а шкала 9 лроградуирована в,единицах веса жидкости.The means for registering the weight of the fluid displaced by the body is made in the form of a transparent tube 7 connected to the internal cavity near the bottom of the vessel 1, with a drain elbow 8 and a linear scale 9, applied in the zone, line 10 of the liquid level, and the transparent tube 7 and the drain elbow 8 have shut-off valves 11 and 12, respectively, and the scale 9 is measured in units of fluid weight.

Кроме того, имеетс прибор 13 дл регистрации мощности питаюа его электромагнит 4 тока.In addition, there is an apparatus 13 for recording the power of its current electromagnet 4.

Учебный прибор по физике работает следующим образом.A teaching device in physics works as follows.

В исходном состо нии вентили 11 и 12 закоыты, сосуд 1 заполнен жидкостью 2, на свободной поверхности которой п/аваетте по 3, электромагнит 4 обесточен. При использовании прибора открывают вентиль 11 и регистрируют уровень жидкости в сообщающейс с сосудом 1 прозрачной трубке 7 (в соответствии с законом о сообщающихс сосудах уровни в них одинаковы ) по шкале 9, после чего подают питание на электромргнит 4.In the initial state, the valves 11 and 12 are closed, the vessel 1 is filled with liquid 2, on the free surface of which p / avaete 3 each, the electromagnet 4 is de-energized. When using the device, the valve 11 is opened and the level of the fluid in the transparent tube 7 communicating with the vessel 1 (according to the law of communicating vessels, the levels are the same in them) is recorded on a scale of 9, after which power is supplied to the electromagnet 4.

Регул тором 5 напр жени постепенно измен ют (увеличивают) мощность подводимого к электромагниту 4 тика , что регистрируетс прибором 13. Мапштног поле, создаваемое электромагнитом 4, воздейстеует на ферромагнитную пластину 6, закрепленную на днище тела 3, стрем сь прэт нуть вго к электромагниту. Однако этому преп тствует сила Архимеда, аозникающак при погружении тела 3 в жидкость 2. Уровень 10 жидкости в сосуде 1 и сообщенной с ним трубке 7 по мере частичного погружени тела 3 увеличиваетс , что показано на фиг,2 и 3. По шкале 9, проградуированной в единицах веса вытесненнойThe voltage regulator 5 gradually changes (increases) the power of the tick supplied to the electromagnet 4, which is recorded by the device 13. The magnetic field created by the electromagnet 4 acts on the ferromagnetic plate 6 fixed on the bottom of the body 3, striving to jerk in the electromagnet. However, this is hampered by the strength of Archimedes, when the body 3 is immersed in the liquid 2. The level 10 of the liquid in the vessel 1 and the tube 7 communicated with it increases as the body 3 partially immerses, as shown in FIGS. 2 and 3. On a scale of 9, scaled in units of weight extruded

жидкости, отсчитывают значение силы Архимеда , котора равна разности между показани ми учебного прибора при частичном погружении тела и свободном его плавании, Измен регул тором 5 мощность тока, питающего электромагнит, измен ют плавучесть тела. До тех пор, пока тело 3 полностью не погружено в жидкость 2, наблюдают по прибору 13, как с ростом мощности тока тело 3 все больше погружаетс вliquids, count the value of the Archimedes force, which is equal to the difference between the readings of the training device during partial immersion of the body and its free swimming. By changing regulator 5, the power of the current feeding the electromagnet changes the buoyancy of the body. Until the body 3 is completely immersed in the liquid 2, the device 13 is observed, as the current 3 increases, the body 3 more and more immerses in

5 жидкость. Одновременно по увеличению столба жидкости в прозрачной трубке 7 наблюдают количественный рост силы Архимеда . После полного погружени тела 3 в жидкость наблюдают, что дальнейшее погружение тела 3 не вли ет на значение силы Архимеда, котора равна весу жидкости, вы- тесненной телом при его погружении.5 liquid. At the same time, by increasing the liquid column in the transparent tube 7, a quantitative increase in the Archimedes force is observed. After the body 3 is completely immersed in the liquid, it is observed that further immersion of the body 3 does not affect the value of the Archimedes force, which is equal to the weight of the liquid displaced by the body when it is immersed.

.При необходимости в сосуде 1 может быть заменен род жидкости. Дл этого жидкость, ранее используемую при испытани х, чзрез сливное колено 3, вентили 11 и 12 сливают и после закрыти вентилей сосуд заполн ют новой жидкостью. При этом необходимо пареградумровать олкалу 9 или закрепить на трубке 7 планку со шкалой, отградуированной с учетом плотнссги вновь примененной жидкости..If necessary, vessel 1 may be replaced by a type of fluid. To this end, the fluid previously used in the tests, through drainage elbow 3, valves 11 and 12 are drained and after the valves are closed, the vessel is filled with new liquid. At the same time, it is necessary to paradeal an ка 9 or fasten a bar with a scale, graduated taking into account the density of the newly applied liquid, on the tube 7.

Дл иаглкдмости обучени жидкость в сосуде может быть кошрастио окрашена, аFor training, the liquid in the vessel can be koshrastio colored, and

5 в случае использовани прозрачной жидкости в трубке 7 может быть установлен контрастный nonnafjoic со стрелкой, направленной на шкалу 9.5 in the case of using a clear liquid in the tube 7, a contrast nonnafjoic with an arrow directed at the scale 9 can be installed.

Использование прибора позвол ет сThe use of the device allows

0 Еысокой достоверностью нагл дно демонстрировать сущность закона Архимеда и производить количественные измерени силы Архимеда,0 It is highly plausible to demonstrate the essence of the law of Archimedes and to make quantitative measurements of the power of Archimedes,

Простота замены жидкости повышаетEasy fluid replacement improves

5 удобство в пользовании прибором Б лабораторной практике.5 ease of use of the device B laboratory practice.

Claims

The invention is an educational device in physics containing a transparent fluid filled with liquid.

0 a vessel and a body placed in a fluid, positive buoyancy, characterized in that, in order to increase the credibility of the demonstration of Archimedes' law and ease of use, it is equipped

5 by means of modifying the buoyancy of the body, consisting of the co. vessels aneKTpowarHt Ta with a regulator of the magnitude of the current supplied to it and attached to the bottom of the body of ferromagnetic gtastina, and a means of recording the weight

a fluid displaced by the body, made in the form of a transparent tube connected to the internal cavity near the bottom of the vessel, with a drain elbow and a linear scale,

applied in the zone of the liquid level line, while the transparent tube and the drain elbow have stop valves, and the scale is calibrated in units of the weight of the liquid.

7

Fig.Z