SU875445A1

SU875445A1 - Educational appliance for demonstrating motion of molecules

Info

Publication number: SU875445A1
Application number: SU802884989A
Authority: SU
Inventors: Алина Моисеевна Биренбаум; Николай Захарович Руденко
Original assignee: Донецкий Государственный Медицинский Ин. Им. А.М.Горького
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1981-10-23

Description

(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ -ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ(54) TRAINING DEVICE FOR DEMONSTRATION - MOLECULES MOVEMENTS

Изобретение относитс к учебно-наг- л дным пособи м и может быть использовано , в,частности, при изучении влений св занных с процессов диффузии.The invention relates to teaching aids and can be used, in particular, in studying the phenomena associated with diffusion processes.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс учебный прибор дл демонстрации движени молекул, содержащий емкость с шариками, имитирующими молекулы , установленную на платформе, св занной с вибратором i J.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is an educational device for demonstrating the movement of molecules, containing a container with balls imitating molecules mounted on a platform associated with the vibrator i J.

Недостатком его вл етс ограниченность демонстрационных возможностей.Its disadvantage is the limited demonstration capabilities.

Цель изобретени - повышение демонстрационных возможностей.The purpose of the invention is to increase the demonstration capabilities.

Поставленна цель достигаетс тем, что учебный прибор, содержащий емкость с шариками, имитирующими молекулы, установленную на платформе, св занной с вибратором, набор перегородок с вырезами под щарики, съемный вкладьпи, расположенный на дне емкости под вырезом перегородок и дополнительные разъемные шары, образованные двум полусферами.The goal is achieved by the fact that a training device containing a container with balls imitating molecules mounted on a platform associated with a vibrator, a set of partitions with cutouts for balls, a removable insert located at the bottom of the container below the cutout partitions and additional detachable balls formed by two hemispheres.

диаметр которых превьпиает диаметр щариков , при этом на внутренних поверхност х двух параллельных стенок выполнены net- зы дл поочередного размещени перегородок , а также тем, что съемный ;вкпааыщ выполнен из магнитного материала к тем, что на поверхности съемного вкладыша выполнены пазы имеющие форму полусферы , диаметр которых превышает диаметр шариков и меньше диаметра разъемных ша10 ров.the diameter of which exceeds the diameter of the balls, while on the inner surfaces of two parallel walls there are nettings for alternately placing partitions and also being removable; the insert is made of magnetic material to the fact that on the surface of the removable liner there are grooves having the shape of a hemisphere, the diameter of which exceeds the diameter of the balls and is smaller than the diameter of the split axes.

На (JHr. 1 изображен учебныйприбор дл демонстрации движени молекул, об ,цдай вид; на фиг. 2 - перегородки с различными вырезами; на фиг. 3 - съемный On (JHr. 1 shows a training device to demonstrate the movement of molecules, about, give the form; Fig. 2 - partitions with different cutouts; Fig. 3 - removable

15 вкладыщ; на фиг. 4 - дополнительный разъемный шар.15 liners; in fig. 4 - additional split ball.

Учебный прибор дл демонстрации движени молекул содержит емкость 1 с щариками 2, имитирующими молекулы, уста A training device for demonstrating the movement of molecules contains a capacitance 1 with 2 balls imitating molecules, mouths.

Ю новпенную на платформе 3, св занной с. вибратором 4, набор перегородок 5 с вырезами 6 под щарики 2 и дополнительные разъемные шары 7, образованные двум You are on platform 3, connected with. vibrator 4, a set of partitions 5 with notches 6 under the balls 2 and additional split balls 7 formed by two

,полусферами, диаметр которых превышает диаметр шариков. На дне емкости 1 под вырезом перегородок 5 расположен съемный вкладьпи 8, а на внутренних поверхност х двух параллельных стенок выполнены пазы 9 дл поочередного размещени перегородок 5. Съемный вкладыш выполнен из магнитного материала и на поверхности его выполнены пазы 10, имеющие форму полусферы, диаметр которых превышает диаметр шариков 2 и меньше диаметра разъемных шаров 7., hemispheres, the diameter of which exceeds the diameter of the balls. A removable insert 8 is located at the bottom of the tank 1 below the cut-out of the partitions 5, and grooves 9 are made on the inner surfaces of two parallel walls to alternately place the partitions 5. The removable liner is made of magnetic material and the hemispheres have the shape of a groove 10 exceeds the diameter of the balls 2 and smaller than the diameter of the split balls 7.

Учебный прибор дл демонстрации движени молекул используют следующим образом .A training device to demonstrate the movement of molecules is used as follows.

Укрепл ют емкость 1 на платформе 3 с вибратором 4, Вставл ют в пазы 9 перегородку 5, после чего помепшют в емкость Г определенное количество шариков 2 и, включа вибратор 4, производ гг соответствующий опыт.Capacity 1 is fixed on platform 3 with a vibrator 4, a partition 5 is inserted into the grooves 9, after which a certain number of balls 2 are inserted into container G and, including a vibrator 4, the corresponding experience is produced.

На учебном приборе -могут быть продемонстрированы следующие влени . , 1, Диффузи , как выравнивание гради- ента.The following phenomena can be demonstrated on the training device. , 1, Diffuse as a gradient alignment.

Имитируют наличие градиента концентрации , помеща по одну сторону перегородки 5 большое . количество шариков 2, а по другую сторону - малое, например 5О и 1О, После чего вкгаочают вибратор 4 и убеждаютс , что несмотр на хаотичность движени отдельных шариков 2, в конечном итоге их количество (концентраци ) по обе стороны перег одки 5 выравниваетс .Imitate the presence of a concentration gradient by placing on one side of the partition 5 large. The number of balls 2 and on the other side is small, for example, 5O and 1O. Then vibrator 4 is driven in and convinced that despite the randomness of movement of the individual balls 2, ultimately their number (concentration) on both sides of transition 5 is equalized.

2.Зависимость скорости от площади .сечени , через которое происходит диффузи .2. Dependence of velocity on the area of the cross section through which diffusion occurs.

При этом повтор ют предыдуишй опыт, но используют перегородки 5 с вырезами 6 различной ширины, или с разным количеством вырезов 6 одинаковой ширины. Убеждаютс в том, что при большей площади сечени концентрации выравниваютс быстрей. Следовательно, при прочих равных услови х скорость диффузии пропорциональна площади диффузионного сечени .At the same time, the previous experiment is repeated, but using partitions 5 with notches 6 of different widths, or with different numbers of notches 6 of the same width. It is believed that with a larger cross-sectional area, the concentrations level out faster. Consequently, ceteris paribus, the diffusion rate is proportional to the area of the diffusion section.

3.Вли ние температуры на скорость диффузии.3. Effect of temperature on the diffusion rate.

Дл имитации этого влени включают вибратор 4 с различными скорост ми встр хивани . Более быстрое движение шариков 2 имитирует эффект повышени : температуры.To imitate this phenomenon, a vibrator 4 with different shaking speeds is included. The faster movement of the balls 2 simulates the effect of an increase: temperature.

.4. Термодинамическое равновесие, как наиболее веро тное состо ние системы. .four. Thermodynamic equilibrium, as the most likely state of the system.

Проделывают опыт 1, нопосле остановки вибратора 4 записывают номераDoing experience 1, but after stopping the vibrator 4 write numbers

шариков 2, наход щихс по левую и правую сторюны от перегородки 5. Л1ногократно повтор ют опыт и убеждаютс в том, что каждый раз комбинаци шариков оказывает- с иной.balls 2 located on the left and right sides of the partition 5. The experience is repeated several times and they are convinced that each time the combination of balls turns out to be different.

5.Диффузи через мембрану.5. Diffuse through the membrane.

Мембрану клетки имитируют посредством съемного вкладыша 8, размешенного под перегородкой 5. Вкладыш 8 в данномThe cell membrane is imitated by means of a removable liner 8 placed under the partition 5. The liner 8 in this

случае выполнен из магнитного материала, а шарики 2 - 43 ферромагнитного, например стали. Повтор ют 1 опыт. Поскольку движение шариков 2, при прохождении над вкладышем 8 будет тормозитьс , то доThe case is made of magnetic material, and the balls 2 are 43 ferromagnetic, for example steel. Repeat 1 experiment. Since the movement of the balls 2, when passing over the liner 8 will be slowed down,

наступлени равновеси пройдет относительтельно больше времени. Опыт имитирует замедление диффузии через мембрану по сравнению со свободной диффузией,the onset of equilibrium will take place relatively longer. The experience simulates the slowing down of diffusion across the membrane compared to free diffusion,

6.Диффузи через мембрану. Действие } молекул рных переносчиков.6. Diffuse through the membrane. Action} molecular carriers.

Мембрану клетки имитируют посредством схемного вкладыша 8, выполненного в данном случае с одной или несколькими полукруглыми канавками 10. Вкладыш 8The cell membrane is imitated by a circuit insert 8, which is made in this case with one or several semicircular grooves 10. The insert 8

5 помешают под перегородкой 5. Размещают определенное количество шариков 2 по оану сторону перегороцки 5. Включают вибратор 4, через опрецеленное врем выключают п подсчитывают количество шариков 2, прс иедших через мембрану. В св зи с тем, что ширина канавки Ю превышает диаметр шариков 2, они при своем движении будут скатыватьс на дно канавки 10, что затруднит их переход в другую половину емкости 1. Таким образом моделируют преп тствие, встречаемое молекулами при диффузии через мембрану и снижаюшее веро тность того, что частицы пройдут через мембрану. Далее имитируют действие молекул рных пере- носчиков. Дл этого каждый из- шариков 2 помещают в разъемную полусферу 7 и закрывают второй разъемной полусферой 7. Этим имитируют соединение диффундирующей молекулы 2 с молекулой переносчиком . Включают вибратор 4 и повтор ют опыт. Поскольку диаметр образованного fioBoro шарика намного превышает ширину канавки 1О шарик, попада на вкла-% дьпл, не скатываетс в канавку, а прокатываетс сверху по ее кра м. В результате за это Врем опыта в другой половине емкости 1 окажетс большее количество шариков большого диаметра, чем раньше было шариков 2..5 will be placed under the partition 5. Place a certain number of balls 2 on one side of the quill 5. Turn on the vibrator 4, turn off the number of balls 2 passed through the membrane after a fixed time. Due to the fact that the width of the groove Yu exceeds the diameter of the balls 2, they will roll down to the bottom of the groove 10 as it moves, making it difficult for them to go to the other half of the container 1. Thus, the obstacle encountered by diffusion through the membrane and reducing the likelihood of particles passing through the membrane. Next, they mimic the action of molecular carriers. To do this, each of the balls 2 is placed in a detachable hemisphere 7 and closed with a second detachable hemisphere 7. This simulates the connection of the diffusing molecule 2 with the carrier molecule. The vibrator 4 is turned on and the experiment is repeated. Since the diameter of the ball formed by fioBoro is much larger than the width of the groove of the 1O ball, it falls on the contribution of the ball and does not roll into the groove, but rolls along its edges from above. what used to be balls 2 ..

5Учебный прибор обладает большой дидактической эффективностью, значительно расшир Круг имитируемых влений. Он прост в изготовлении и использовании. 5 Форму па. из о б р е т е н и I. Учебный прибор дл демонстрации движени молекул, содержащий емкость с шариками, имитирующими молекулы, установленную на платформе, св занной с вибратором , отличающийс тем, что, с целью повышени демонстрационны возможностей он имеет набор перегоро- док с вырезами под шарики, съемный вкла дьгш, распопожен ый на дне емкости под вырезом перегородок, и дополнительные разъемные шары,образованные двум полусферами , диаметр которых превьпиает диаметр шариков, при этом на внутренних поверхност х двух параллельных стеХ5 The training device has a large didactic efficiency, significantly expanding the range of simulated phenomena. It is easy to manufacture and use. 5 Form na. of i and I. An educational device for demonstrating the movement of molecules, containing a container with balls imitating molecules, mounted on a platform associated with a vibrator, characterized in that, in order to increase the demonstration possibilities, it has a dock with cutouts for the balls, a removable insert, located at the bottom of the tank under the cut-out of the partitions, and additional detachable balls formed by two hemispheres, the diameter of which exceeds the diameter of the balls, while on the inner surfaces of two parallel stekh

О О ОLTD

Фиг,1 х 45 нок выполнены пазы дл поочередного ра мешени перего|{х)док. 2.Прибор по п. 1, отличающийс тем, что съемный вкладыш вы поднен из магнитного материала, 3.Прибор по п. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, на поверхности съемного вкладыша вьшолнены пазы, имеющие форму полусферы диаметр котореых превьпиает диаметр шариков и меньше диаметра разъемных шаров. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Асггорское свидетельство СССР,Figs, 1 x 45 knots, make grooves for alternating the operation of the stack | (x) doc. 2. An apparatus according to claim 1, characterized in that the removable liner is lifted from a magnetic material; 3. The apparatus according to claims 1 and 2, that is, on the surface of the removable liner are grooves having the shape of a hemisphere whose diameter exceeds the diameter of the balls and is smaller than the diameter of the split balls. Sources of information taken into account in the examination 1. Asggorskoye certificate of the USSR,

Claims

Claim

1. A training device for demonstrating the movement of molecules, containing a container with balls simulating molecules mounted on a platform connected to a vibrator, characterized in that, in order to increase demonstration capabilities, it has a set of partitions with cutouts for balls, a removable liner located on at the bottom of the tank under the cutout of the partitions, and additional split balls formed by two hemispheres whose diameter exceeds the diameter of the balls, while grooves are made on the inner surfaces of two parallel steel walls 875445 6 for alternating rae-. mixing of partitions.

2. The device pop. 1, characterized in that the removable liner is made of magnetic material,

3. The device according to p. 1i2, characterized in that, on the surface of the removable liner, grooves are made having a hemispherical shape whose diameter exceeds the diameter of the balls and is smaller than the diameter of the split balls.