SU896669A1

SU896669A1 - Educational appliance on physics

Info

Publication number: SU896669A1
Application number: SU782608449A
Authority: SU
Inventors: Иван Васильевич Кириллов
Original assignee: за витель И. В. Кириллов АТТШТИвТЕ1ИКЧЁСКАЯ К1КЛИОТЕ1Г
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1982-01-07

Description

(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ(54) PHYSICS EDUCATIONAL INSTRUMENT

1one

Изобретение относитс к учебным нагл дным пособи м и может быть использовано , в частности, дл демонстрации силы Кориолиса.The invention relates to training materials and can be used, in particular, to demonstrate the strength of the Coriolis.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс учебный прибор по физике , содержащий рычаг, установленный на валу привода, и св занное с осью рычага средство дл визуальной регистрации направлени действи силы Кориолиса 1.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a training device in physics, containing a lever mounted on a drive shaft and associated with the axis of the lever means for visual registration of the direction of the Coriolis force 1.

Однако этот прибор не обеспечивает достатоную нагл дность демонстрации.However, this device does not provide sufficient in-depth demonstration.

Цель изобретени - повыщение нагл дности демонстрации.The purpose of the invention is to increase the visibility of the demonstration.

Указанна цель достигаетс тем, что средством дл визуальной регистрации направлени действи силы Кориолиса состоит из корпуса, выполненного из двух частей , одна из которых имеет форму цилиндра, а друга - форму усеченного конуса, трубок , расположенных на внешней поверхности корпуса, и шариков, размещенных в трубках.This goal is achieved by the means for visually registering the direction of the Coriolis force consists of a body made of two parts, one of which has the shape of a cylinder, and the other - the shape of a truncated cone, tubes located on the outer surface of the body, and balls placed in tubes.

На фиг. 1 изображен учебный прибор по физике, общий вид; на фиг. 2 - то же вид сверху.FIG. 1 shows a training device in physics, a general view; in fig. 2 - the same top view.

Прибор содержит рычаг 1, установленный на валу привода 2, и св занное с осью рычага средство дл визуальной регистрации направлени действи силы Кориолиса, состо щее из корпуса выполненного из двух частей, одна из которых имеет форму цилиндра 3, а друга - форму усеченного конуса 4, и включающего диск 5 на оси 6, закрепленной на рычаге 1. На диске 5 закреплены трубки 7, в которых размещены шарики 8. Трубки снабжены заслонками 9, дл открывани которых смонтирован при10 вод 10. Прибор креп т к столу с помощью струпцины 11.The device contains a lever 1 mounted on the drive shaft 2 and associated with the axis of the lever means for visual registration of the direction of the Coriolis force, consisting of a body made of two parts, one of which has the shape of a cylinder 3, and the other is the shape of a truncated cone 4 and including a disk 5 on the axis 6 fixed to the lever 1. The disk 5 is fixed to the tubes 7, in which the balls 8 are placed. The tubes are provided with valves 9, for opening which are mounted in 10 waters 10. The device is attached to the table by means of a scrape 11.

Учебный прибор работает следующим образом .Training device works as follows.

Перед демонстрацией действи силы Ко15 риолиса все щарики 8 размещаютс в верхней части трубок 7. Эта операци выполн етс путем сн ти диска 5 с оси 6 и переворачивани его, в результате чего все щарики перемещаютс в направлении оси диска . В этом положении щарики фиксируютс Before demonstrating the effect of the Coriolis force, all the balls 8 are placed in the upper part of the tubes 7. This operation is performed by removing the disk 5 from the axis 6 and turning it over, with the result that all the balls move in the direction of the disk axis. In this position, the balls are fixed

20 с помощью заслонки 9. Затем устанавливают диск 5 на оси 6, включают привод 2 и раскручивают рычаг 1 до угловой скорости UJ . Диск 5 относительно рычага I вращаетс с той же угловой скоростью, но направленной в противоположную сторону, так как величина трени диска 5 относительно оси 6 практически равна нулю. Относительно внешнего наблюдател диск, не мен своего положени относительно частей света, совершает вращательные движени вокруг оси враш,ени рычага 1. Когда процесс разгона прекращаетс и рычаг врашаетс с посто нной скоростью w, с помощью привода 10 открывают заслонки 9 и щарики устремл ютс вниз по трубкам 7. На тела, перемещаемые со скоростью Vz в системе, вращающейс с угловой скоростью и/, действует сила Кориолиса, заставл отклон тьс их в сторону, определ емую вектором пр оизведени вектора радиальной скорости V2 на вектор угловой скорости us . Следовательно, диск начнет вращатьс под действием силы Кориолиса. Если диск 5 до включени привода 2 раскрутить в сторону, противоположную той, в которую он раскручиваетс силой Кориолиса при перемещении шариков, то возникша при перемещении щариков сила Кориолиса остановит вращение диска 5 и раскрутит его в противоположную сторону. При изменении направлени вращени рычага сила Кориолиса , а следовательно, и направление вращени диска 5 после перемещени щариков изменитс на противоположное. Зна массу щариков, скорость их радиального перемещени и величину угловой скорости вращени рычага, по форму F 2m.20 with the help of the valve 9. Then install the disk 5 on the axis 6, turn on the actuator 2 and spin the lever 1 to the angular velocity UJ. The disk 5 with respect to the lever I rotates at the same angular velocity, but directed in the opposite direction, since the size of the friction of the disk 5 relative to the axis 6 is almost zero. With respect to the external observer, the disk, not changing its position relative to the parts of the world, performs rotational movements around the axis of vrash, lever 1. When the acceleration process stops and the lever rotates at a constant speed w, the damper 9 is opened with the help of actuator 10 and the balls go down tubes 7. The bodies moving at a speed Vz in a system rotating with an angular velocity and / are affected by the Coriolis force, causing them to be deflected in the direction determined by the vector of generation of the radial velocity vector V2 by the vector of angles howling us speed. Consequently, the disk will begin to rotate under the influence of Coriolis force. If the disk 5 is turned in the direction opposite to that in which it is unwound by the Coriolis force when the balls are moved, before turning on the drive 2, the Coriolis force arising as the balls move will stop the rotation of the disk 5 and spin it in the opposite direction. When the direction of rotation of the lever is changed, the Coriolis force, and consequently, the direction of rotation of the disk 5 after moving the balls, will change to the opposite. Know the mass of balls, the speed of their radial movement and the magnitude of the angular velocity of rotation of the lever, according to the shape F 2m.

Claims

Fig. 1 YZ t sin (Vj uJ) can determine the Coriolis force acting on the disk 5. By knowing the mass of the disk 5 with balls and the time of the Coriolis force, it is possible to determine the angular velocity of rotation of the disk 5 under the action of the Coriolis force. The proposed demonstration device in physics ensures the consistency of the process. Experiments conducted on it, prove the presence of a positive effect in comparison with the known device. Claims An educational physics instrument comprising a lever mounted on a drive shaft and associated with a lever axis means for visually detecting the direction of the Coriolis force is distinguished by the fact that, in order to increase the demonstrability of the demonstration, the means for visually detecting the direction of action Coriolis forces consist of a body made of two parts, one of which has the shape of a cylinder, and the other - the shape of a truncated cone, tubes located on the outside of the surface of the body, and balls, placed in a tr bkah, information sources. taken into account in the examination of the USSR Copyright Certificate of the USSR for the application number 2608449/12, 21.04.78.