Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ - Патент РФ 2029989
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ
УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области обучения по физике, астрономии и теоретической механике, а также может быть использовано во время лекционных занятий и демонстраций учебного материала . Задача изобретения - увеличение точности функционирования и наглядности движения шарика, как модели движения микрочастиц. Увеличение точности функционирования и наглядности достигается за счет светящегося шарика и его связи с упругими элементами, закрепленными на раме. 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2029989
Класс(ы) патента: G09B23/06
Номер заявки: 4871203/12
Дата подачи заявки: 03.10.1990
Дата публикации: 27.02.1995
Заявитель(и): Ташкентский государственный технический университет (UZ)
Автор(ы): Буназаров Дадахон Буназарович[UZ]; Сафаров Абдуназар Сафарович[UZ]; Шакамалов Абдукаххар Шакамалович[UZ]
Патентообладатель(и): Буназаров Дадахон Буназарович (UZ); Сафаров Абдуназар Сафарович (UZ); Шакамалов Абдукаххар Шакамалович (UZ)
Описание изобретения: Изобретение относится к моделированию криволинейного движения частиц внутри кристаллических тел, а также при сложении взаимно перпендикулярных колебаний и может быть использовано при автоматизации демонстрации сложения взаимно перпендикулярных колебаний, во время лекционных занятий по общему курсу физики, по ядерной физике и теоретической механике и в других областях.
Наиболее близкими к предлагаемому является учебный прибор по сопротивлению материалов, выполненный в виде двух перекрещенных в центре шарнирной рамы элементов, каждый из которых состоит из среднего и двух крайних недеформируемых участков, соединенных между собой упругим деформируемыми кольцами, при этом средние участки элементов жестко соединены между собой.
Однако такой прибор не позволяет получить и демонстрировать различные фигуры, показывающие траектории движения частицы под действием двух взаимно перпендикулярных колебаний.
Целью изобретения является получение и демонстрация наглядной модельной траектории с увеличением точности и наглядности модельной траектории движущейся частицы внутри кристалла вокруг остова атома.
Это достигается тем, что в приборе, содержащем каркас в виде двух перекрещенных в центре шарнирной рамы элементов, каждый из которых состоит из среднего и двух крайних недеформируемых участков, соединенных между собой упругим деформируемыми кольцами, при этом средние участки элементов жестко соединены между собой, каркас выполнен в виде квадрата, введены четыре пружины, одними концами прикрепленные к сторонам каркаса, а другими - к шарику, находящемуся в центре каркаса, в центре шарика расположена осветительная лампочка, которая подключена к источнику питания через включатель и токоограничитель (реостат в виде переменного сопротивления).
Изобретение поясняется фиг.1-4.
На фиг.1 показана схема учебного пособия по физике.
Источник 1 постоянного тока соединен с токоограничителем (реостатом в виде переменного сопротивления) 2 и через пружины 3-6 - с лампочкой, которая связана с шариком 7, расположенным в центре каркаса 9. Прибор имеет также включатель 10 и электроизолирующее приспособление 8.
Прибор работает следующим образом.
Источник питания 1 подключается через токоограничитель (реостат в виде переменного сопротивления) 2, лампочка загорается, шарик с лампочкой 7 выводится из положения равновесия, т.е. на шарик действуют взаимно перпендикулярные силы, через некоторое время шарик с лампочкой 7 начинает двигаться, причем траектория его движения описывается в виде эллипса. Благодаря лампочке вся траектория в течение всего времени движения будет видна четко и наглядно.
Физико-математические особенности явлений, происходящих при сложении взаимно перпендикулярных колебаний, объясняется по следующему закону.
Взаимно перпендикулярные колебания выражаются уравнениями:
x = Acosω t, (1)
y = Bcos(ω t + α ), (2) где x и y - смещение; A и B - амплитуды; ω - циклическая частота; t - время колебания; α - разность фаз обоих колебаний.
Решая уравнения (1) и (2), получают следующее уравнение:
+ - cosα = sin2α . (3)
Уравнение (3), описывается траекторией частиц, участвующих в двух взаимно перпендикулярных колебаниях. Из этого уравнения видно, что траектория частицы в этом случае зависит от разности фаз α . В зависимости от того, когда α=0, ± π, ± , (0, ± 90о, ±180о), траектория частицы вписывается при α = 0 и ± π в виде прямой линии, а при α = ± - в виде эллипса.
В данном случае траектория движущегося шарика почти всегда описывает эллипс. В зависимости от внешнего воздействия площадь эллипса будет различна, зная большие и малые полуоси, можно вычислить площадь эллипса.
При этом, можно определить эффективную мощность результирующих колебаний.
П р и м е р 1. Пусть на шарик действует внешняя сила F, разность фаз α = 0. Тогда траектория шарика приобретет форму прямой линии, лежащей в I и III четвертях (см. фиг.2).
П р и м е р 2. Пусть на шарик действует внешняя сила F, разность фаз α ± π . Тогда траектория шарика приобретает форму прямой линии, лежащей в II и IV четвертях (см. фиг.3).
П р и м е р 3. На шарик действует внешняя сила F, разность фаз α = α = ± .
Тогда траектория шарика приобретает форму эллипса, а уравнение имеет вид
+ = 1.
Площадь эллипса можно измерить с помощью результирующих колебаний
S = A2+B, где A и B полуоси эллипса; направление движения шарика зависит от α= +π/2 или α= -π/2 .
Мощность результирующих колебаний прямо пропорциональна площади эллипса.
Предлагаемое изобретение позволяет сэкономить время при объяснении данного материала на лекционных занятиях.
Формула изобретения: УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, содержащий квадратную раму и упругие элементы, каждый из которых одним концом соединен с рамой, отличающийся тем, что он имеет расположенный в центре рамы шарик с осветительным элементом, подключенным к источнику питания через выключатель и токоограничитель, а свободные концы упругих элементов соединены с шариком, при этом рама выполнена жесткой.