Патент на изобретение №2156502
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ВОЛЧОК
(57) Реферат: Изобретение относится к наглядным пособиям и может быть использовано для демонстрации гироскопических явлений, в частности, на занятиях по физике, теоретической механики и т.д. Демонстрационный волчок содержит подпятник, колоколообразное тело и заостренный стержень. Колоколообразное тело и заостренный стержень соединены с возможностью перемещения острия вдоль оси симметрии диска и фиксации их взаимного расположения. Обеспечивается упрощение конструкции и расширение демонстрационных возможностей волчка. 1 ил. Изобретение относится к наглядным пособиям и может быть использовано для демонстрации гироскопических явлений, в частности, на занятиях по физике, теоретической механике и т.д. Аналогами предлагаемого изобретения является множество волчков различного вида (юла, кубарь и т.д.). У каждого из волчков конструктивно можно выделить симметричное тело-диск с заостренным стержнем, пронизывающим диск и скрепленный с ним неподвижно. При этом диск и заостренный стержень имеют общую ось материальной симметрии (она направлена вдоль стержня и перпендикулярно плоскости диска). Для демонстрации волчок устанавливают заостренным стержнем на опорную поверхность (плоскость или подпятник) и за стержень приводят в быстрое вращение. С помощью юлы и подобных ей волчков можно показать устойчивое вращение статически неустойчивого тела вокруг динамической оси и прецессию в направлении, совпадающем с направлением собственного вращения волчка. Все волчки названного типа (их центр тяжести лежит над опорой) имеют общий недостаток – ограниченные демонстрационные возможности. Наиболее близким аналогом изобретения является гироскоп Максвелла, имеющий колоколообразное тело, заостренный стержень, юстировочные винты и подпятник. Юстировочные винты используются для приведения центра тяжести волчка к опорной точке. С помощью этого волчка можно демонстрировать устойчивое вращение свободного гироскопа вокруг неподвижной в пространстве динамической оси [1, с. 62]. Недостатком прототипа является его конструктивная сложность (многоэлементность) и ограниченные демонстрационные возможности. Технической задачей изобретения является упрощение конструкции волчка и расширение его демонстрационных возможностей. Для этого колоколообразное тело и заостренный стержень соединены подвижно: заостренный стержень может перемещаться вдоль оси симметрии диска с возможностью фиксации их взаимного положения. Такой волчок служит для демонстрации устойчивого вращения вокруг динамической оси твердого тела, когда его центр тяжести занимает различные положения относительно опоры, прямой и обратной прецессий. Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана конструкция волчка. Волчок состоит из колоколообразного тела 1, заостренного стержня 2 и подпятника 3. При этом колоколообразное тело и заостренный стержень соединены подвижно за счет резьбового соединения с самоторможением. Устройство работает следующим образом. Заостренный стержень в колоколообразном теле фиксируется так, что центр масс волчка лежит над опорой, волчок приводится в быстрое вращение. Устойчиво вращается и прецессирует в направлении собственного вращения (прямая прецессия). Для демонстрации обратной прецессии центр масс волчка устанавливается так, что его центр тяжести занимает положение ниже опоры. Волчок устанавливается заостренным стержнем на подпятник и закручивается, после чего устойчиво вращается и прецессирует в направлении, обратном его собственному вращению. Далее острие фиксируется так, что его центр масс совпадает с точкой опоры. Приведенный в быстрое вращение на подпятнике волчок вращается вокруг неподвижной в пространстве динамической оси. Источники информации 1. К. Магнус. Гироскоп. Теория и применение. – М.: Мир, 1974. – 526 с. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 03.11.2000
Номер и год публикации бюллетеня: 15-2002
Извещение опубликовано: 27.05.2002
|
||||||||||||||||||||||||||
