SU1029217A1 - Teaching-aid apparatus on mechanics for demonstrating conservation of angular momentum - Google Patents

Teaching-aid apparatus on mechanics for demonstrating conservation of angular momentum Download PDF

Info

Publication number
SU1029217A1
SU1029217A1 SU813283267A SU3283267A SU1029217A1 SU 1029217 A1 SU1029217 A1 SU 1029217A1 SU 813283267 A SU813283267 A SU 813283267A SU 3283267 A SU3283267 A SU 3283267A SU 1029217 A1 SU1029217 A1 SU 1029217A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rack
cassette
demonstration
maltese
horizontal
Prior art date
Application number
SU813283267A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Демьянович Иванов
Лев Николаевич Фомин
Original Assignee
Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского filed Critical Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority to SU813283267A priority Critical patent/SU1029217A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1029217A1 publication Critical patent/SU1029217A1/en

Links

Landscapes

  • Toys (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

Изобретение относитс  к учебным пособи м по теоретической механике и физике и может использоватьс  на лекци х в учебном процессе. Известен учебный прибЪр по меха нике дл  демонстрации закона сохра нени  могтанта количества движени , вращаквдейс  системы тел, содержащи подвижные шаровые грузы, смонтированные на стойке поворотные относительно стойки направл ющие дл  грузов, стойка у основани  имеет бун«ер дл  сбора грузов, в верхней части.ее установлена цилиндрическа кассета,с поворотным дном, в стенк которой выполнены два диаметрально расположенные окна, дно кассеты -с помощью мальтийского и зубчатого м ханизмов кинематически св зано со стойкой, при этом бункер и кассета соединены направл квдими, представл  ющими собой желоба с горизонтальным и наклонными участками. Кроме того прибор содержит стопорный мехайизм состо щий из профильного диска, рас положенного между дном кассеты и ведомым колесом мальтийского механизма , жестко скрепленного с ними, и двух подпружиненных штоков, установленных , с возможностью возвратно7поступательного перемещени  вдол горизонтального участка желоба| 1.В . данном учебной приборе перемещение груза по направ  квдим на горизонтальных и наклонных участках скрыто от наблюдени  бортиками желоба На наклонных участках вертикальное перемещение грузов в сторону бункера происходит под одним и тем же углом, что преп тствует быстрому разгону груза и перемещению его к оси вращени  прибора/ а иногда вызывает застой грузов. Поскольку движение шарового груза происходит как качение без скольжени , то уменьшение шероховатости поверхности направл ющих не увеличивает :,скорости его центра масс. Увеличение же угла наклона направл ющих приводит к резкому увеличению габаритов прибора в вертикальном направлении и уменьшению его устойчивости . Цель изобретени  - повышение наг л дности демонстрации за счет обеспечени  управлени  вертикальным перемещением шаровых грузов и лучшего обзора их движени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в приборе, содержащем стойку, шаровые грузы, установленные с возможностью поворота относительно стойки направл ющие дл  грузов,имеющие горизонтальный и н.акЛонный участки сбора грузов, цилиндрическую кассету с поворотным дном, в стенке которой выполнены два диа- . метрально расположенных окна, а дно с помощью мальтийского и зубчатых механизмов кинематически св зано со стойкой, стопорный механизм, состо щий из профильного диска, расположённого между дном кассеты и ведомым колесом мальтийского механизма , жестко скрепленного с ними , и двух подпружи-ненных штоков, кажда  направл юща  выполнена в виде направл ющих прутков, образуннцих паз дл  груза, установленных параллельно один другому, при этом участок ее выполнен по дуге с радиусом равным половине длины:размаха горизонтального учаЪтка. На фиг. 1 изображен прибор, общий вид на фиг. 2 - то же, вертикальный разрез 6 Учебный прибор содержит основание 1, неподвижно закрепленную на нем стойку 2, котора  в нижней части имеет бункер 3, установленный на подшипниках 4, а в верхней - цилиндрическую кассету 5 дл  грузов б с поворотным дном 7, установленную на подшипниках 8. В стенках кассеты 5 выполнены два диаметрально расположенных окна 9. Кассета 5 и бункер 3 соединены между собой направл ющими , представл ющими собой два направл йщих прутка с горизонтальными 10 и наклонными 11 участками, образуннцимк паз дл  груза. Дно 7 кассеты 5 жестко св зано с ведомым колесом 12 мальтийского механизма, водило 13 которого неподвижно соединено с шестерн ми 14.и 15, одна из которых 15 жестко укреплена на стойке. Под кассетой 5 расположен стопорный механизм , содержащий профильный диск 16, помещенный между дном 7 и ведомым колесом 12 мальтийского механизма , жестко скрепленный с ними, и два подпружиненных штока 17, установленных с возможностью возвратнопоступательного перемещени  вдоль горизонтального участка направл ющих 10. Прибор работает следующим образрм . Направл ющим сообщаетс  углова  , скорость. Шестерн  14 обкатывает шестерню 15, одновременно поворачива  водило 13, которое входит в зацепление с -ведомым колесом 12 мальтийского механизма. Дно 7 поворачиваетс  и грузы 6 устанавливаютс  напротив окон 9, Одновременно выступ профильного диска 16.перемещает штоки 17, которые перекрывают паз в местах соединени  наклонных 11 и горизонтапьмык 10 участков . Под действием центробежной силы б расход тс  к противоположным концам участков 10. Вращение. направл ющих 10 и 11 замедл етс .The invention relates to teaching aids in theoretical mechanics and physics and can be used in lectures in the educational process. A training instrument for demonstration of the law of conservation of momentum mobility is known, the system of bodies containing movable ball weights mounted on the rack are load-bearing pivots relative to the rack, and the bottom of the base has a bunker for collecting loads in the upper part. it is installed a cylindrical cassette, with a rotatable bottom, in the wall of which two diametrically placed windows are made, the bottom of the cassette is kinematically connected to the stand, with the help of the Maltese and jagged mechanisms, and the bunker cassette guide connected kvdimi representing yuschimi a trench with the horizontal and inclined portions. In addition, the device contains a stopper mechanism consisting of a profile disk located between the bottom of the cassette and the driven wheel of the Maltese mechanism rigidly attached to them, and two spring-loaded rods installed, with the possibility of returning and accessible moving along the horizontal portion of the groove | 1.B. This training device moves cargo along horizontal and inclined sections hidden from observation by the gutter sides. On inclined sections the vertical movement of loads towards the bunker occurs at the same angle, which prevents the load from accelerating and moving to the axis of rotation of the device / a sometimes causes cargo stagnation. Since the movement of the ball load occurs as rolling without sliding, the decrease in the surface roughness of the guides does not increase: the speed of its center of mass. An increase in the angle of inclination of the guides leads to a sharp increase in the dimensions of the device in the vertical direction and a decrease in its stability. The purpose of the invention is to increase the demonstration power by providing control of the vertical movement of ball weights and a better view of their movement. This goal is achieved by the fact that in the device containing the rack there are ball weights mounted with the possibility of rotation with respect to the rack, weights for the weights that have horizontal and lateral cargo pickup sections, a cylindrical cassette with a rotatable bottom, in the wall of which two diameters are made. the windows are positioned squarely, and the bottom by means of the Maltese and gear mechanisms is kinematically connected with a stand, a stopper mechanism consisting of a profile disk located between the bottom of the cassette and the driven wheel of the Maltese mechanism rigidly attached to them, and two spring-loaded rods, each the guideway is made in the form of guide rods, forming a groove for the load, installed parallel to each other, while its section is made along an arc with a radius equal to half the length: the span of the horizontal section. FIG. 1 shows the device, a general view of FIG. 2 - the same vertical section 6 The training device contains a base 1, a rack 2 fixedly mounted on it, which in the lower part has a bunker 3 mounted on bearings 4, and in the upper part a cylindrical cartridge 5 for cargo b with a rotary bottom 7 mounted on the bearings 8. In the walls of the cassette 5, there are two diametrically arranged windows 9. The cassette 5 and the hopper 3 are interconnected by guides, which are two guide rods with 10 horizontal and 11 inclined sections, forming a groove for the load. The bottom 7 of the cassette 5 is rigidly connected to the driven wheel 12 of the Maltese mechanism, the carrier 13 of which is fixedly connected to the gears 14. and 15, one of which 15 is rigidly fixed on the rack. Under the cassette 5, there is a locking mechanism containing a profile disk 16 placed between the bottom 7 and the driven wheel 12 of the Maltese mechanism, rigidly attached to them, and two spring-loaded rods 17 installed with the possibility of reciprocating movement along the horizontal section of the guides 10. The device operates as follows . The guides tell the corner, the speed. Gear 14 runs in gear 15, while turning the carrier 13, which engages with a known wheel 12 Maltese mechanism. The bottom 7 is rotated and the weights 6 are installed opposite the windows 9. At the same time, the protrusion of the profile disk 16 moves the rods 17, which overlap the groove at the junction of the inclined 11 and the horizontal section 10. Under the action of centrifugal force, b is consumed at opposite ends of the sections 10. Rotation. guides 10 and 11 slow down.

.так как радиус вращени  центров т жести достигает иаибольшей величины..As the radius of rotation of the centers of gravity reaches the highest value.

Через два оборота направл ющих 10 и 11 водило 13 входит в зацеплени с ведомым колесом 12 и поворачивает его. Штоки 17 сход т с кулачков профильного диска 16 и под действием пружин перемещаютс  в направлении к стойке 2, Грузы падают на наклонные на фавл кицие 11, начинают .скатыватьс  и приобретают ускоренное движение вследствие большой крутизны начальных учайтков направл ющих . При скатывании в бункер 3 грузы останавливаютс .After two turns of the guides 10 and 11, the carrier 13 engages with the driven wheel 12 and turns it. The rods 17 descend from the cams of the profile disk 16 and under the action of the springs move in the direction of the rack 2, the loads fall on the inclined 11 on the floor 11, begin to roll and acquire an accelerated motion due to the large steepness of the initial ukhodyku guides. When rolling into the hopper 3, the weights are stopped.

Углова  скорость направл ющих Ю и 11 увеличиваетс . Одновременно с . поворотом ведомого колеса 12 поворачиваетс  дно 7 кассеты 5. Процесс повтор етс , пока все грузы не перемест тс  в бункер 3.The angular velocity of the guides Yu and 11 increases. At the same time with . by turning the driven wheel 12, the bottom 7 of the cassette 5 is rotated. The process is repeated until all the loads have moved into the hopper 3.

- Использование данного прибора повышает нагл дность демонстрации моделируемого физического закона, позвол ет уменьшить габариты прибора.“The use of this device increases the visibility of the demonstration of the simulated physical law, and reduces the size of the device.

Claims (1)

( 5 7 ) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА КОЛИЧЕСТВА ДВИЖЕНИЯ, содержащий стойку, шаровые грузы, установленные с возможностью поворота относительно стойки направляющиедля грузов, имеющие горизонтальный и наклонный участки, бункер для сбора грузов, цилиндрическую кассету с поворотным дном, в стенке которой выполнены два диаметрально расположенных окна, а дно с помощью мальтийского й зубчатых механизмов кинематически связано со стойкой, стопорный механизм, состоящий из профильного диска, расположенного между дном кассеты и ведомым колесом мальтийского механизма, жестко скрепленного с ними, и подпружиненных штоков, отличающий с я тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации, каждая направляющая выполнена в виде нап-. равняющих прутков, образующих паз для грузов, установленных параллельно один другому, при этом наклонный участок ее выполнен по дуге с радиу- ц сом, равным половине длины размаха ® горизонтального участка.(5 7) A MECHANICAL EDUCATIONAL INSTRUMENT FOR DEMONSTRATION OF STORAGE OF THE NUMBER OF MOTION, containing a rack, ball weights, mounted with the possibility of rotation relative to the rack, cargo guides having horizontal and inclined sections, a hopper for collecting goods, a cylindrical cassette with a rotatable bottom, in the wall of which two diametrically arranged windows are made, and the bottom is kinematically connected with the rack using the Maltese gear mechanisms, the locking mechanism consisting of a profile disk located between SG cassette and the driven wheel the Maltese mechanism rigidly bonded with them, and the spring-loaded rod, with the distinguishing I that, in order to increase the visibility of demonstration, each guide is formed as a nap-. equalizing rods forming a groove for loads installed parallel to one another, while its inclined section is made along an arc with a radius equal to half the span length ® of the horizontal section.
SU813283267A 1981-04-27 1981-04-27 Teaching-aid apparatus on mechanics for demonstrating conservation of angular momentum SU1029217A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813283267A SU1029217A1 (en) 1981-04-27 1981-04-27 Teaching-aid apparatus on mechanics for demonstrating conservation of angular momentum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813283267A SU1029217A1 (en) 1981-04-27 1981-04-27 Teaching-aid apparatus on mechanics for demonstrating conservation of angular momentum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1029217A1 true SU1029217A1 (en) 1983-07-15

Family

ID=20956136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813283267A SU1029217A1 (en) 1981-04-27 1981-04-27 Teaching-aid apparatus on mechanics for demonstrating conservation of angular momentum

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1029217A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102938226A (en) * 2012-11-27 2013-02-20 上海师范大学 Comprehensive demonstration instrument for demonstrating angular momentum conservation and rotational inertia and demonstrating method thereof
CN104217631A (en) * 2014-09-10 2014-12-17 中国地质大学(武汉) Combined angular momentum theorem demonstrator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102938226A (en) * 2012-11-27 2013-02-20 上海师范大学 Comprehensive demonstration instrument for demonstrating angular momentum conservation and rotational inertia and demonstrating method thereof
CN104217631A (en) * 2014-09-10 2014-12-17 中国地质大学(武汉) Combined angular momentum theorem demonstrator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1029217A1 (en) Teaching-aid apparatus on mechanics for demonstrating conservation of angular momentum
CN108955529A (en) A kind of robot three-dimensional scanning means
CN107633745A (en) A kind of buoyancy experiment equipment for physics teaching
US3258979A (en) Motion conversion mechanism
KR20160066980A (en) a centripetal force measurement device
Mungan In defense of derivations
Barker Elementary analysis of the gyroscope
SU1712955A1 (en) Device for demonstration of effects of impact
Jackson et al. Viscous and nonviscous models of the partially filled rolling can
CN210963852U (en) Target object measuring apparatu is thrown to infant's tennis
RU1781691C (en) Practice device for mechanics
CN213987972U (en) Inertia balance device for college physics experiments
Mungan in my opinion
RU2409807C1 (en) Hydraulic shock absorber test bench
US3323229A (en) Energy interconversion device
SU1223274A1 (en) Teaching-aid device on theoretical mechanics
RU2016420C1 (en) Device for demonstrating action of coriolis force of inertia
SU564650A1 (en) Device for training in mechanics
SU879629A1 (en) Mechanics teaching instrument
Khamitov et al. Demonstration of the motion of the mass center of a Mechanical system
SU555314A1 (en) Stand for simulating weightlessness of two-link mechanisms
SU500539A1 (en) Training instrument on mechanics to demonstrate the law of conservation of angular momentum of a rotating system of bodies
Fowler News: Galileo and Einstein: Using History to Teach Basic Physics to Nonscientists.
SU1720072A1 (en) Visual aid on mechanics
SU1737298A1 (en) Stand for dynamically testing articles