[go: up one dir, main page]

SU1485292A1 - Teaching aid on mechanics - Google Patents

Teaching aid on mechanics Download PDF

Info

Publication number
SU1485292A1
SU1485292A1 SU874346817A SU4346817A SU1485292A1 SU 1485292 A1 SU1485292 A1 SU 1485292A1 SU 874346817 A SU874346817 A SU 874346817A SU 4346817 A SU4346817 A SU 4346817A SU 1485292 A1 SU1485292 A1 SU 1485292A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
load
cylinder
power source
mechanics
switch
Prior art date
Application number
SU874346817A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Vladimir A Kernozhitskij
Vladimir E Eryuzhev
Ivan N Kuznetsov
Leonid D Ivanov
Original Assignee
Vladimir A Kernozhitskij
Vladimir E Eryuzhev
Ivan N Kuznetsov
Leonid D Ivanov
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 Vladimir A Kernozhitskij, Vladimir E Eryuzhev, Ivan N Kuznetsov, Leonid D Ivanov filed Critical Vladimir A Kernozhitskij
Priority to SU874346817A priority Critical patent/SU1485292A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1485292A1 publication Critical patent/SU1485292A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

Изобретение относится к учебным пособиям по механике и физике и может быть использовано для демонстрации вынужденных колебаний материальной точки. Цель изобретения расширение дидактических возможностей устройства за счет учета влияния изменения веса груза на частоту колебаний. Учебное пособие содержит основание, блок коммутации, стойку, прозрачный цилиндр, в которой помещен груз с постоянным магнитом, подвешенный на пружине, которая соединена с соленоидом, электрически соединенным через усилитель и мультивибратор с источником питания, а так· же катушку индуктивности, расположенную снаружи цилиндра и соединенную с источником питания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 'The invention relates to textbooks on mechanics and physics and can be used to demonstrate the forced oscillations of a material point. The purpose of the invention is the expansion of the didactic capabilities of the device by taking into account the influence of a change in the weight of the load on the oscillation frequency. The manual contains a base, a switching unit, a rack, a transparent cylinder in which a load with a permanent magnet is placed, suspended on a spring that is connected to a solenoid electrically connected through an amplifier and multivibrator with a power source, as well as an inductance coil located outside the cylinder and connected to a power source. 1 hp f-ly, 2 ill. '

Изобретение относится к учебным пособиям по механике и физике и может быть использовано для демонстрации вынужденных колебаний материальной точки.The invention relates to textbooks on mechanics and physics and can be used to demonstrate the forced oscillations of a material point.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей за счет демонстрации влияния изменения силы тяжести на частоту колебаний.The purpose of the invention is the expansion of didactic possibilities by demonstrating the effect of a change in gravity on the oscillation frequency.

На фиг.1 представлено учебное пособие, общий вид; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема.Figure 1 presents the training manual, a general view; figure 2 is a circuit diagram.

Учебное пособие по механике содержит основание 1, блок 2 коммутации, установленный на основании 1, стойку 3, прозрачный цилиндр 4 с отверстиями 5 на боковой поверхности. Внутри цилиндра 4 помещен груз 6, выполненный из немагнитного материала и подвешенный на пружине 7, причем пружина пропущена через отверстие консольной направляющей 8 и соединена с подвижным сердечником 9 соленоида 10, электромагнитная катушка 11 которого жестко закреплена на стойке 3. Внутри груза 6 запрессован постоянный магнит 12, вектор намагниченности которого совпадает с осью пружины, снаружи цилиндра 4 нанесена катушка 13 индуктивности, подключенная через потенциометр 14 и переключатель 15 к источнику 16 питания. Движок потенциометра может быть соединен с пропрограммным механизмом 17. Электрически катушка 11 соленоида 10 соединена с выходом усилителя 18, а вход усилителя подключен к выходу мультивибратора 19, два входа которого соединены с источником 16 питания и с блоком 2 коммутации соответственно.The manual on mechanics contains a base 1, a switching unit 2 mounted on the base 1, a rack 3, and a transparent cylinder 4 with holes 5 on the side surface. Inside the cylinder 4 is placed a load 6 made of a non-magnetic material and suspended on the spring 7, the spring being passed through the opening of the cantilever rail 8 and connected to the movable core 9 of the solenoid 10, the electromagnetic coil 11 of which is rigidly fixed to the rack 3. Inside the load 6 a permanent magnet is pressed 12, the magnetization vector of which coincides with the axis of the spring, outside the cylinder 4 there is applied an inductor 13 connected through a potentiometer 14 and a switch 15 to the power supply 16. The potentiometer slider can be connected to the pro-program mechanism 17. Electrically coil 11 of the solenoid 10 is connected to the output of amplifier 18, and the input of the amplifier is connected to the output of multivibrator 19, two inputs of which are connected to power supply 16 and switching unit 2, respectively.

Намотка катушки 13 осуществленаWinding coil 13 implemented

так, что при прохождении по ней ток^_.so that when passing through it current ^ _.

1485292 А11485292 A1

33

14852921485292

4four

вектор магнитной напряженности Н внутри обмотки направлен вверх при нахождении переключателя 15 в положении I. В этом случае магнитное по- $ ле, создаваемое катушкой 13, стремится вытолкнуть магнит 12 с грузом 6 вверх, что эквивалентно уменьшению силы тяжести. В положении II переключателя 15 магнитное поле обмотки ка- ю тушки 13 стремится вытолкнуть магнит с грузом вниз, что эквивалентно увеличению силы тяжести.The magnetic vector H inside the winding is directed upwards when switch 15 is in position I. In this case, the magnetic field generated by the coil 13 tends to push the magnet 12 with the load 6 up, which is equivalent to reducing the force of gravity. In position II of the switch 15, the magnetic field of the winding of the carcass 13 tends to push the magnet with the load down, which is equivalent to an increase in the force of gravity.

Учебное пособие работает следующим образом. 15The manual works as follows. 15

На блоке 2 коммутации включают выключатель "сеть" и нажимают кнопку I, тем самым включают питание в мультивибраторе 19, которые через усилитель 18 подает на катушку 11 солено- 20 ида 10 с заданной периодичностью напряжение, в результате чего периодически перемещается по вертикали сердечник 9.On the switching unit 2, the "network" switch is turned on and the I button is pressed, thereby turning on the power in the multivibrator 19, which, through the amplifier 18, supplies the solenoid-20 solenoid 10 and 10 with a predetermined voltage, causing the core 9 to periodically move vertically.

В этом случае сила пружины 7, дей-25 ствующая на груз 6, представляет собой возмущающую силу. Под действием этой силы груз 6 начинает вынужденные колебания при несовпадении частот собственных колебаний и воз- 30 мущений силы.In this case, the spring force 7, acting on load 6, is a disturbing force. Under the action of this force, the load 6 begins forced oscillations when the frequencies of natural oscillations and disturbances of the force do not coincide.

При нажатии кнопки II на блоке 2 коммутации задают частоту возмущающей силы с помощью мультивибратора 19 во много раз больше, чем частота собст- ^5 венных колебаний груза 6. В этом случае получают вынужденные колебания с малой амплитудой, но с большей частотой (обучаемые наблюдают вибрацию) . 40When the button II is pressed on the switching unit 2, the frequency of the disturbing force is set using the multivibrator 19 many times greater than the frequency of the own 5 oscillations of the load 6. In this case, forced vibrations with a small amplitude but with a higher frequency are obtained (the trainees observe ). 40

При нажатии кнопки III на блоке 2 коммутации создают равенство частот возмущающей силы с частотой собственных колебаний груза 6 (обучаемые наблюдают явление резонанса). 45When you press button III on the switching unit 2, the frequencies of the disturbing force are equal to the frequency of natural oscillations of the load 6 (the students observe the phenomenon of resonance). 45

Затем, не выключая выключателя "сеть", устанавливают переключатель 15 в положение I или II и плавным перемещением рычага потенциометра 14 увеличивают ток катушки 13 индуктивности, создавая тем самым нарушение режима равенства частот возмущающей силы с частотой собственных колебаний груза вследствие кажущегося изменения веса груза обучаемые наблюдаютThen, without turning off the "network" switch, set switch 15 to position I or II and by smoothly moving the lever of potentiometer 14 increase the current of inductor 13, thereby creating a violation of the equality mode of the frequencies of the disturbing force with the frequency of natural oscillations of the load due to the apparent change in the weight of the load.

вывод колебательной системы из резонанса).output of oscillatory system from resonance).

Таким же образом можно в первом режиме при нажатии кнопки наблюдать вхождение колебательной системы в резонанс за счет кажущегося изменения веса груза при всех прочих равных условиях. При включении выключателя В перемещение рычага потенциометра 14 производится программным устройством 17 „In the same way, it is possible in the first mode when pressing the button to observe the occurrence of the oscillating system in resonance due to the apparent change in the weight of the load, all other conditions being equal. When you turn on the switch In the movement of the lever of the potentiometer 14 is a software device 17 "

Изобретение позволяет с большей наглядностью и убедительностью демонстрировать динамику колебания тел с переменным весом (влияние динамических характеристик колебательной системы на параметры колебаний), а также влияние изменения силы тяжести на частоту колебаний (резонансных колебаний) механических систем.The invention makes it possible to demonstrate with greater clarity and convincingly the dynamics of oscillations of bodies with variable weight (the influence of the dynamic characteristics of the oscillatory system on the parameters of the oscillations), as well as the effect of a change in gravity on the oscillation frequency (resonant oscillations) of mechanical systems.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Учебное пособие по механике, содержащее источник питания, основание со стойкой, на которой установлен соленоид, катушка которого через последовательно соединенные усилитель и мультивибратор подсоединена к источнику питания, а к якорю соленоида посредством пружины растяжения подвешен груз, размещенный с зазором1. A manual on mechanics containing a power source, a base with a stand on which a solenoid is mounted, the coil of which is connected via a series-connected amplifier and multivibrator to a power source, and a load placed with a gap is suspended to the solenoid anchor в вертикальных направляющих, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет демонстрации влияния изменения силы тяжести, содержит по^стоянный магнит, размещенный в грузе переключатель полярности тока и потенциометр, подключенные последовательно к источнику питания, катушку индуктивности, а вертикальные' направляющие выполнены в виде цилиндра из немагнитного прозрачного материала, при этом ось магнита параллельна оси цилиндра, катушка индуктивности размещена на цилиндре и подсоединена к переключателю.in vertical guides, characterized in that, in order to expand functionality by demonstrating the effect of changing gravity, contains a standing magnet, a current polarity switch and potentiometer, connected in series with a power source, in the load, and an inductance coil made in the form of a cylinder of a non-magnetic transparent material, with the axis of the magnet parallel to the axis of the cylinder, the inductor is placed on the cylinder and connected to the switch. 2. Учебное пособие по π. 1, отличающееся тем, что содержит программный механизм, кинематически связанный с движком потенциометра.2. Tutorial on π. 1, characterized in that it contains a software mechanism, kinematically connected with the potentiometer engine. 14852921485292 Фаг.1Phage.1 1515 14852921485292 . .
SU874346817A 1987-12-21 1987-12-21 Teaching aid on mechanics SU1485292A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874346817A SU1485292A1 (en) 1987-12-21 1987-12-21 Teaching aid on mechanics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874346817A SU1485292A1 (en) 1987-12-21 1987-12-21 Teaching aid on mechanics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1485292A1 true SU1485292A1 (en) 1989-06-07

Family

ID=21343583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874346817A SU1485292A1 (en) 1987-12-21 1987-12-21 Teaching aid on mechanics

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1485292A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2731080A1 (en) * 1995-02-27 1996-08-30 Pierron Entreprise Seismic simulation detection device for teaching purposes
RU230778U1 (en) * 2024-09-12 2024-12-19 Сергей Михайлович Кастюкевич A device for demonstrating the interaction of moving conductive circuits and magnets

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2731080A1 (en) * 1995-02-27 1996-08-30 Pierron Entreprise Seismic simulation detection device for teaching purposes
RU230778U1 (en) * 2024-09-12 2024-12-19 Сергей Михайлович Кастюкевич A device for demonstrating the interaction of moving conductive circuits and magnets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR870000939A (en) Resonant Vibration Transmission Device
MD1842B2 (en) Device and method of measuring the gravitational field
SU1485292A1 (en) Teaching aid on mechanics
US2979959A (en) Magnetic accelerometer
CN110969920B (en) Novel resonance demonstration device based on electromagnetic induction law
US2926313A (en) Electromotive vibrator and oscillator systems
SU1078456A1 (en) Teaching-aid apparatus on mechanics
CN209571120U (en) An experimental device for Faraday's law of electromagnetic induction
US1882393A (en) Magnetostrictive vibrator
US2463380A (en) Vibrator movement for electric bells
SU1137502A1 (en) Physics teaching instrument
CN2075259U (en) Device for producing electric energy from vibrating energy
SU91880A1 (en) Electromagnetic self-excited vibration stand
GB969515A (en) Improvements in or relating to vibration-producing apparatus
JPS5734762A (en) Electromagnet rotating device
RU2063065C1 (en) Aid in mechanics
SU1405099A1 (en) A.c. two-cycle electromagnetic vibrator
RU1774370C (en) Mechanics educational instrument
Seliverstov et al. Classical demonstration experiments on electricity and magnetism at the faculty of physics of Moscow State University
US3105309A (en) Educational devices
SU1504669A1 (en) Teaching aid in physics for demonstrating undamped mechanical oscillations
SU1453543A1 (en) Electromagnetic vibrator
SU1265934A1 (en) Two-step electromagnetic vibrator
Mondal et al. The physics of oscillating surfaces and sounds
SU121251A1 (en) Apparatus for converting mechanical vibrations into an electrical signal