УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ГРУЗА, ПОДВЕШЕННОГО К ТЕЛЕЖКЕ

Полезная модель относится к наглядным учебным пособиям и может найти применение в учебных лабораториях по теоретической механике.
Известно устройство (Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. - М.: Высш. шк., 1986, стр.312, рис.312), состоящее из неподвижной наклонной плоскости, закрепленной на стойках, и находящейся на ней тележки.
Основной недостаток известного устройства заключается в том, что оно имеет постоянный угол наклона плоскости и не имеет возможности демонстрировать движение груза, прикрепленного с помощью нити к тележке.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы обеспечить демонстрацию движения груза, прикрепленного с помощью нити к тележке при изменяющемся угле наклона плоскости.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для демонстрации движения груза, подвешенного к тележке, состоящем из наклонной плоскости, смонтированной на стойках станины, и находящейся на ней тележки, наклонная плоскость выполнена в виде двух полос с двусторонними бортами, закрепленными щарнирно в передних стойках, а в задних стойках - с помощью крепежных элементов через продольные пазы в стойках и бортах полос с возможностью изменять угол наклона полос, а тележка снабжена в плоскостях симметрии нитью с грузом.
Такое исполнение устройства дало возможность изменять в широких пределах угол наклона плоскости, по которой перемещается тележка, прикрепить нить к тележке, расположив ее между полосами с бортами (колеями колес), и исследовать поведение нити с грузом при движении тележки.
На фиг.1 представлена схема устройства, а на фиг.2 - разрез «А-А».
Устройство (фиг.1) состоит из станины 1, двух передних стоек 2 и двух задних - 3. Наклонная плоскость выполнена из двух полос 4 (фиг.2) с
бортами 5. Каждая из полос своими бортами шарнирно закреплена в передних стойках 2. С помощью крепежных элементов, 6 через продольные пазы 7 в задних стойках 3 и пазы 8 в бортах полос они жестко закреплены в задних стойках 3, образовывая колеи колес тележки 9 с нитью 10 и грузом 11. При этом концы полос у задних стоек 4 жестко скреплены между собой поперечиной 12, а передние - упором 13 с амортизатором 14. Полосы 4 снабжены указателем 15, а станина 1 - угловой шкалой 16.
Устройство работает следующим образом.
Расположив полосы 4 с бортами 5 под требуемым углом α с использованием указателя 15 и угловой шкалы 16, их с помощью резьбовых крепежных элементов 6 через пазы 7 и 8 жестко прикрепляют к задним стойкам 3. После этого тележку 9 с нитью 10 и грузом 11 располагают на полосах 4 с бортами 5. Если тележку отпускают с вертикальным расположением нити с грузом, то при перемещении тележки вниз, она начинает испытывать колебательное движение. Если тележку отпускают с расположением нити перпендикулярно полосам, то тележка с нитью и грузом перемещается вниз спокойно, т.е. без колебаний. Располагая полосы под различными углами ос к горизонту, имеется возможность организовать учебные исследования для студентов по отысканию зависимостей плавного движения тележки, например, от длины нити или от массы груза и т.д.
Таким образом, предложенное устройство позволяет демонстрировать различные режимы перемещения тележки за счет изменения углов наклона плоскостей, по которым перемещается тележка с нитью и грузом. Кроме того, используя предложенное устройство, можно организовать учебные исследования, повышая тем самым качество подготовки студентов (обучающихся).