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DE10105400A1 - Demonstration device for physical principle of independence of movement demonstrates constant acceleration and composite motions so as to enable them to be observed in slower form - Google Patents

Demonstration device for physical principle of independence of movement demonstrates constant acceleration and composite motions so as to enable them to be observed in slower form

Info

Publication number
DE10105400A1
DE10105400A1 DE10105400A DE10105400A DE10105400A1 DE 10105400 A1 DE10105400 A1 DE 10105400A1 DE 10105400 A DE10105400 A DE 10105400A DE 10105400 A DE10105400 A DE 10105400A DE 10105400 A1 DE10105400 A1 DE 10105400A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
movements
movement
observed
independence
throw
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10105400A
Other languages
German (de)
Inventor
Claus Peter Horn
Pascal Schmitt
Matthias Schmitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schmitt Pascal 63768 Hosbach De
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE10105400A priority Critical patent/DE10105400A1/en
Publication of DE10105400A1 publication Critical patent/DE10105400A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/08Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics
    • G09B23/10Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics of solid bodies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
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Abstract

The device demonstrates movements with constant acceleration and composite motions so as to enable them to be observed in slower form. Especially projected motions can be demonstrated using a quasi slow motion system. Free fall, steep projection and horizontal projection can be demonstrated using bodies (3,4) rolling or sliding on a plate (1).

Description

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Demonstration von Bewegungen mit konstanter Beschleunigung und zusammengesetzten Bewegungen (schiefer Wurf und horizontaler Wurf) einzeln oder gleichzeitig bzw. in Verbindung miteinander, wobei insbesondere durch die gleichzeitige Demonstration einer beschleunigten Bewegung aus der Ruhe (wie Fallbewegung) und einer parabelförmigen Bewegung (wie Wurfbewegung) das Prinzip der Unabhängigkeit der Bewegungen dargestellt werden kann. The invention relates to a device for demonstrating movements with constant acceleration and compound movements (skewed throw and horizontal throw) individually or simultaneously or in Connection with each other, in particular through the simultaneous Demonstration of an accelerated movement from rest (like Falling motion) and a parabolic motion (like throwing motion) the principle of independence of movements can be represented.  

Stand der TechnikState of the art

Zur Demonstration des physikalischen "Prinzips von der Unabhängigkeit der Bewegungen" wird derzeit im Lehrbetrieb der klassische Affenschuss" vorgeführt.To demonstrate the physical "principle of independence of the Movements "is currently becoming the classic monkey shot in teaching" demonstrated.

Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um einen "horizontalen Wurf" eines Körpers (Schuss einer Kugel), der gleichzeitig mit einem "freien Fall" eines anderen Körpers (Fallbewegung eines Stoffaffen) beginnt. Der "Wurfkörper" (Geschoss) wird zielgenau in Richtung des "Fallkörpers" (Affe) beschleunigt. Unabhängig von Abstand und Abschussgeschwindigkeit triff das Geschoss den Affen und bestätigt so das o. g. physikalische Prinzip.This is essentially a "horizontal throw" of a Body (shot of a bullet) that coincides with a "free fall" of a other body (falling movement of a stuffed monkey) begins. The "limb" (Bullet) is accelerated precisely in the direction of the "falling body" (monkey). Regardless of distance and launch speed, the projectile hits the monkey and thus confirms the above physical principle.

Der Versuchsaufbau kann wie folgt beschrieben werden:
Auf einer Haushaltsleiter wird ein Blasrohr so befestigt, dass man beim Hindurchblicken genau einen kleinen Stoffaffen im Visier hat. Dieser Affe wiederum hängt an einem Faden, der über 2 Umlenkrollen mit einer Schlaufe an einem Metallstift befestigt ist. Dieser Metallstift ist genau unterhalb der Mündung des Blasrohres angebracht, so dass der Faden direkt vor der Mündung verläuft. Verlässt nun beim Schuss das Geschoss das Blasrohr, so zieht das Geschoss beim Herausfliegen die Schlaufe vom Metallstift ab. Der Affe fängt also genau in dem Moment seine Fallbewegung an, in dem das Geschoss das Blasrohr verlässt.
The experimental setup can be described as follows:
A blowpipe is attached to a household ladder in such a way that when you look through it you have exactly one small monkey in sight. This monkey, in turn, hangs on a thread that is attached to a metal pin with a loop via 2 pulleys. This metal pin is attached just below the mouth of the blowpipe so that the thread runs directly in front of the mouth. If the bullet now leaves the blow tube when the shot is fired, the bullet pulls the loop off the metal pin when it flies out. The monkey starts its fall movement at the moment the bullet leaves the blowpipe.

Druckschriftenermittlung des Deutschen Patent- und Markenamtes vom 28. 09. 2000 zu Erstanmeldung AZ 100 07 000.0:
Kategorie A: Allgemein zum Stand der Technik, technologischer Hindergrund
DE-GM 17 57 820
US 29 13 834
US 37 77 412
DE-OS 19 33 334
Produktkatalog Naturwissenschaften. Leybold Didactic GmbH, eing. 12. 3. 99, S. 28, 29;
Hauptkatalog Physikversuche, Leybold-Heraeus GmbH, Ausg. 1986, S. 44, 45;
Physik Hauptkatalog P0490, Phywe, eing. 7. 12. 88, S. 46, 47.
Documentation by the German Patent and Trademark Office dated September 28, 2000 for first filing AZ 100 07 000.0:
Category A: General information on the state of the art, technological background
DE-GM 17 57 820
US 29 13 834
US 37 77 412
DE-OS 19 33 334
Product catalog natural sciences. Leybold Didactic GmbH, inc. 12. 3. 99, pp. 28, 29;
Main Catalog Physics Experiments, Leybold-Heraeus GmbH, Edition 1986, pp. 44, 45;
Physics main catalog P0490, Phywe, entered 7. 12. 88, pp. 46, 47.

Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the prior art

  • - Der o. g. Versuchsaufbau erfordert sehr großzügige Platzver­ hältnisse, da bei zu geringen Abständen diese Demonstration nicht sehr eindrucksvoll wirkt.- The above Experiment setup requires very generous space Ratios, because if the distances are too short this demonstration will not looks very impressive.
  • - Der Aufbau ist ausgesprochen aufwendig und arbeitsintensiv.- The structure is extremely complex and labor intensive.
  • - Die Justierung ist empfindlich, wodurch der Versuchsablauf in seiner Reproduzierbarkeit nicht zuverlässig ist.- The adjustment is sensitive, which means that the test sequence in its Reproducibility is not reliable.
  • - Die Abschussgeschwindigkeit ist nur mangelhaft zu dosieren.- The rate of launch is insufficient to dose.
  • - Das Blasrohr stellt in gewissem Maße auch ein hygienisches Problem da.- To a certain extent, the blowpipe also provides a hygienic one Problem there.
  • - Der gravierendste Nachteil ist jedoch, dass der Versuch für das Auge zu schnell abläuft und somit die Bewegungsabläufe selbst kaum mehr wahrnehmbar sind.- The most serious disadvantage, however, is that the attempt for the Eye runs too fast and therefore the movements themselves are hardly noticeable anymore.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention

  • - Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Demonstration von Bewegungen mit konstanter Beschleunigung und zusammengesetzten Bewegungen (schiefer Wurf und horizontaler Wurf) einzeln oder gleichzeitig bzw. in Verbindung miteinander, wobei insbesondere durch die gleichzeitige Demonstration einer beschleunigten Bewegung aus der Ruhe (wie Fallbewegung) und einer parabelförmigen Bewegung (wie Wurfbewegung) das Prinzip der Unabhängigkeit der Bewegungen demonstriert werden kann.- The object of the invention is a device for demonstrating Movements with constant acceleration and compound movements (skewed and horizontal Litter) individually or simultaneously or in connection with each other, in particular by the simultaneous demonstration of a accelerated movement from rest (like falling movement) and a parabolic movement (like throwing movement) the principle the independence of the movements can be demonstrated.
  • - Der Ablauf dieser Bewegungen soll für das Auge wahrnehmbar sein, eine Betrachtung der Vorgänge quasi in "Zeitlupe" ermöglichen.- The course of these movements should be perceptible to the eye, enable the processes to be viewed in "slow motion", so to speak.
  • - Abschusswinkel und Abschussgeschwindigkeit sollen frei wählbar sein.- The launch angle and launch speed should be freely selectable his.
  • - Die Vorrichtung soll bei minimalen Platzverhältnissen eine möglichst große und gut sichtbare Darstellung ermöglichen.- The device should be as small as possible enable large and clearly visible display.
  • - Die Justierung darf nicht empfindlich auf Störgrößen reagieren.- The adjustment must not be sensitive to disturbances.
  • - Die Handhabung sollte einfach und wenig arbeitsintensiv sein.- The handling should be simple and not very labor intensive.
Lösung der AufgabeSolution of the task

Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. These tasks are performed by a device with the features of Claim 1 solved.  

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

  • - Die Bewegungsabläufe können quasi in "Zeitlupe" beobachtet werden.- The motion sequences can be observed in "slow motion" become.
  • - Durch die Einstellschraube (12; Prinzipskizze 1) ist der Neigungswinkel "α" der Vorrichtung einstellbar. Die beim freien Fall auftretende Beschleunigung g (= 9,81 ms-2) wird mit der Vorrichtung deutlich reduziert auf g.sin α, wodurch Fallbewegungen quasi in Zeitlupe beobachtet werden können.- The angle of inclination "α" of the device can be adjusted by means of the adjusting screw ( 12 ; sketch 1). The acceleration g (= 9.81 ms -2 ) that occurs in free fall is significantly reduced to g.sin α with the device, so that falling movements can be observed in slow motion, so to speak.
  • - Die Abschussgeschwindigkeit ist gut zu dosieren.- The launch speed is good to dose.
  • - Der Abschusswinkel ist einstellbar.- The launch angle is adjustable.
  • - Die Justierung ist einfach vorzunehmen und reagiert unempfindlich auf Störgrößen.- The adjustment is easy to make and responds insensitive to disturbances.
  • - Die Vorrichtung ist auch bei minimalen Platzverhältnissen gut einsetzbar.- The device is good even with minimal space applicable.
  • - Die Bewegungsabläufe können auf der Vorrichtung selbst oder in ihrer Projektion mittels Tageslichtprojektor im Schattenriss in starker Vergrößerung gut sichtbar beobachtet werden.- The movements can be on the device itself or in their projection using a daylight projector in silhouette strong magnification can be observed clearly.
  • - Die Möglichkeit eine mit einem Raster bedruckte Folie gleichzeitig zu projizieren, erleichtert sowohl die Erklärung als auch das Verständnis der Bewegungsabläufe.- The possibility of a foil printed with a grid at the same time projecting makes both the explanation and that easier Understanding the movements.
  • - Aufbau und Handhabung der Vorrichtung sind einfach und mit minimalem Aufwand verbunden.- Structure and handling of the device are simple and with minimal effort.

Das Ausführungsbeispiel ist in den Prinzipskizzen 1-4 dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben [siehe Prinzipskizze 1]:
Auf einer PMMA-Platte (1) (im weiteren mit dem Handelsnamen "Plexiglas" bezeichnet) ist eine drehbare Zielvorrichtung (2) angebracht. Diese Zielvorrichtung beinhaltet eine Abschussvorrichtung für eine Stahlkugel (im weiteren als Geschosskugel (3) bezeichnet), die noch näher erläutert wird.
The exemplary embodiment is shown in the schematic diagrams 1-4 and is described in more detail below [see schematic diagram 1]:
A rotatable aiming device ( 2 ) is attached to a PMMA plate ( 1 ) (hereinafter referred to as "Plexiglas"). This target device contains a launching device for a steel ball (hereinafter referred to as a projectile ball ( 3 )), which will be explained in more detail.

Die Zielvorrichtung wird auf eine weitere Stahlkugel (im weiteren als Zielkugel (4) bezeichnet) ausgerichtet und nach der Ausrichtung mit der Feststellschraube (5) fixiert. Die Zielkugel wird, bei eingeschalteter elektrischer Versorgung, von einem Elektromagnet (6) in ihrer Position gehalten.The aiming device is aligned with another steel ball (hereinafter referred to as the target ball ( 4 )) and fixed with the locking screw ( 5 ) after the alignment. The target ball is held in position by an electromagnet ( 6 ) when the electrical supply is switched on.

Für den Elektromagnet sind verschiedene Montagepositionen (a-h) vorgesehen, um verschiedene Abschusswinkel möglich zu machen. Wobei Position (h) eine besondere Aufgabe erfüllt, die noch näher erklärt wird.There are different mounting positions for the electromagnet (a-h) provided to make different launch angles possible. In which Position (h) fulfills a special task, which will be explained in more detail.

Die auf der Zielvorrichtung montierte Abschussvorrichtung besteht aus zwei Führungsschienen (7) und einer von Hand zu spannenden Blattfeder (8), die die Geschosskugel längs der Führungsschienen in Richtung Zielkugel beschleunigt. [Siehe auch Prinzipskizze 2] Das so beschleunigte Geschoss passiert bei Verlassen der Führungsschienen eine Lichtschranke (fotoelektrischer Widerstand) (9), welche über eine elektronische Schaltung (10) die Stromversorgung des Elektromagneten unterbricht und somit die Zielkugel frei gegeben wird. [siehe auch Prinzipskizze 3]The launcher mounted on the aiming device consists of two guide rails ( 7 ) and a leaf spring ( 8 ) to be tensioned by hand, which accelerates the bullet along the guide rails in the direction of the target ball. [See also sketch 2] The projectile accelerated in this way passes a light barrier (photoelectric resistance) ( 9 ) when it leaves the guide rails, which interrupts the power supply to the electromagnet via an electronic circuit ( 10 ) and thus releases the target ball. [see also sketch 3]

Aufstandspunkte der Plexiglasplatte sind drei Stiftschrauben, die in Durchgangsgewinden montiert sind. Somit kann die Platte mittels der Einstellschrauben (11 und 12) sowohl in einer absolut waagrechten Lage als auch mittels der Einstellschraube (12) in einer geneigten Lage eingesetzt werden. Hierbei ist der Neigungswinkel innerhalb gewissen Grenzen beliebig wählbar und stufenlos einstellbar. Wird der Elektromagnet zur Positionierung der Zielkugel in Montageposition (h) angebracht, ist ein horizontaler Schuss, also Abschusswinkel = 0°, möglich. [siehe Prinzipskizze 4]The plexiglass plate stands on three studs, which are mounted in through threads. Thus, the plate can be used in an absolutely horizontal position using the adjusting screws ( 11 and 12 ) and in an inclined position using the adjusting screw ( 12 ). The angle of inclination can be freely selected within certain limits and is infinitely adjustable. If the electromagnet for positioning the target ball is attached in the mounting position (h), a horizontal shot, i.e. firing angle = 0 °, is possible. [see sketch 4]

Das bedeutet für die Fertigung der Vorrichtung, dass die gedachte Ziellinie der Zieleinrichtung im 90°-Winkel zur Fallrichtung der Zielkugel stehen muss. Dies ist bei der Fertigung zwingend zu beachten. Die Begrenzungsleisten (13) verhindern das Wegrollen der Kugeln über den Plexiglasplattenrand hinaus. Lichtschranke, Elektromagnet und elektronische Schaltung sind elektrisch miteinander verbunden. Die Stromversorgung erfolgt über ein Netzteil (9 V).For the manufacture of the device, this means that the imagined target line of the aiming device must be at a 90 ° angle to the direction of fall of the target ball. This must be observed during production. The limiting strips ( 13 ) prevent the balls from rolling away beyond the plexiglass plate edge. Photoelectric switch, electromagnet and electronic circuit are electrically connected to each other. Power is supplied via a power supply (9 V).

Die gesamte Vorrichtung ist aus klarem Plexiglas gefertigt. Dies ist notwendig um eine durchsichtige, projektionsgeeignete Fläche zu schaffen, die eine Demonstration mittels Tageslichtprojektor ermöglicht.The entire device is made of clear plexiglass. This is necessary to create a transparent, projection-suitable surface, which enables a demonstration using a daylight projector.

Die Vorrichtung hat die ca.-Abmaße [mm] von: 360 × 290 (6 dick).The device has the approximate dimensions [mm] of: 360 × 290 (6 thick).

Dieses Ausführungsbeispiel bietet zahlreiche Alternativen, die folgend aufgezählt werden:
This exemplary embodiment offers numerous alternatives, which are listed below:

  • - Die Plexiglasplatte kann durch jedes andere projektionsfähige Material ersetzt werden. Auch ist eine Spiegelung denkbar. ist eine Projektion nicht Bedingung, so kommen zahlreiche geeignete Materialien in Betracht.- The plexiglass plate can be projected by any other Material to be replaced. A reflection is also conceivable. is a Projection is not a requirement, so many suitable ones come Materials into consideration.
  • - Die Plexiglasplatte kann mit Linien bzw. einem Gitter bedruckt werden, welches im Einsatz mit projiziert wird und dem Betrachter die Beobachtung erleichtert.- The plexiglass plate can be printed with lines or a grid which is projected in use and the viewer making observation easier.
AlternativbeispielAlternative example

Eine Vorrichtung, die das Prinzip der Erfindung in weiterentwickelter Weise umsetzt ist im Alternativausführungsbeispiel [siehe Prinzipskizzen 5-10] dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben [siehe Prinzipskizze 5]:
Auf einer PMMA-Platte (14) (im weiteren mit dem Handelsnamen "Plexiglas" bezeichnet) ist eine Abschussvorrichtung in einem Punkt drehbar befestigt. Aufstandspunkte der Plexiglasplatte sind drei Stiftschrauben, die in Durchgangsgewinden montiert sind. Somit kann die Platte mittels der Einstellschrauben (28 und 29) sowohl in einer absolut waagerechten Lage als auch mittels der Einstellschraube (29) in einer geneigten Lage eingesetzt werden. Hierbei ist der Neigungswinkel innerhalb gewisser Grenzen beliebig wählbar und stufenlos einstellbar.
A device that implements the principle of the invention in a further developed manner is shown in the alternative embodiment [see schematic diagrams 5-10] and is described in more detail below [see schematic diagram 5]:
A launcher is rotatably mounted at one point on a PMMA plate ( 14 ) (hereinafter referred to as "Plexiglas"). The plexiglass plate stands on three studs, which are mounted in through threads. Thus, the plate can be used in an absolutely horizontal position using the adjusting screws ( 28 and 29 ) and in an inclined position using the adjusting screw ( 29 ). Here, the angle of inclination can be freely selected within certain limits and is infinitely adjustable.

Die Abschussvorrichtung ist so ausgeführt, dass eine Stahlkugel (22) (im weiteren als Geschosskugel bezeichnet) zielgenau auf eine weitere Stahlkugel (25) (im weiteren als Zielkugel bezeichnet) ausgerichtet ist. Die Vorrichtung ermöglicht, dass in dem Moment, in dem die Geschosskugel beschleunigt gleichzeitig die Zielkugel frei gegeben wird.The launching device is designed such that a steel ball ( 22 ) (hereinafter referred to as a projectile ball) is precisely aligned with a further steel ball ( 25 ) (hereinafter referred to as a target ball). The device enables the target ball to be released at the same time as the bullet accelerates.

Die gesamte Abschussvorrichtung kann sowohl in waagerechter Lage (waagerechter Wurf) als auch, um den Drehpunkt (17) stufenlos gedreht, in Schräglage (schiefer Wurf) verwendet werden [siehe Prinzipskizze 6]. [Prinzipskizze 5 und Prinzipskizze 7, Detail E]The entire launching device can be used both in a horizontal position (horizontal throw) and, rotated continuously around the pivot point ( 17 ), in an inclined position (oblique throw) [see schematic diagram 6 ]. [Basic sketch 5 and basic sketch 7, detail E]

Der Träger (15) der Abschussvorrichtung ist in Punkt 17 (17) drehbar gelagert, und mit einer Rändelmutter auf der Plexiglasplatte (14) festzuklemmen. Über den Griff (18) wird an der im Träger gelagerten Verschiebestange (16) gezogen, die über das Widerlager (27) die Druckfeder (26) spannt. Das Widerlager (27) ist auf der Verschiebestange stufenlos positionierbar und kann mittels Klemmschraube verspannt werden. Somit kann der Feder eine Vorspannung gegeben werden, was einstellbare Abschussgeschwindigkeiten ermöglicht. Zweites Widerlager ist der Träger. Die Verschiebestange (16) ist über das Verbindungsstück (19) mit einem Drehteil (20) starr verbunden. Teil 20 ist im Träger geführt und kann sich durch eine Einfräsung kontaktlos über den Dorn (21) bewegen. Bei gespanntem Gerät gibt dieses Drehteil den Dorn (21) frei, auf den die Geschosskugel (22) aufgesteckt wird.The carrier ( 15 ) of the launcher is rotatably mounted at point 17 ( 17 ) and clamped onto the plexiglass plate ( 14 ) with a knurled nut. The handle ( 18 ) pulls on the slide rod ( 16 ) mounted in the carrier, which tensions the compression spring ( 26 ) via the abutment ( 27 ). The abutment ( 27 ) can be steplessly positioned on the sliding rod and can be clamped using the clamping screw. This allows the spring to be preloaded, which enables adjustable launch speeds. The second abutment is the carrier. The sliding rod ( 16 ) is rigidly connected to a rotating part ( 20 ) via the connecting piece ( 19 ). Part 20 is guided in the carrier and can move contactlessly over the mandrel ( 21 ) by milling. When the device is cocked, this rotating part releases the mandrel ( 21 ) onto which the projectile ball ( 22 ) is attached.

[Prinzipskizze 5 und Prinzipskizze 8, Detail F][Basic sketch 5 and basic sketch 8, detail F]

Gleichlaufend wird über die Verschiebestange (16) und Verbindungsstück (23) ein Stift (24) durch eine Durchgangsbohrung im Träger geführt. Bei gespanntem Gerät wird die Zielkugel (25) auf den Stift (24) aufgesteckt. Verschiebestange, Verbindungsstück und Stift sind starr miteinander verbunden.Simultaneously, a pin ( 24 ) is guided through a through hole in the carrier via the slide rod ( 16 ) and connecting piece ( 23 ). When the device is cocked, the target ball ( 25 ) is placed on the pin ( 24 ). The shift rod, connecting piece and pin are rigidly connected to one another.

Loslassen des Griffs führt zum Entspannen der Feder, und somit zur Bewegung der Verschiebestange und der mit ihr starr verbundenen Bauteile.Letting go of the handle causes the spring to relax, and thus to Movement of the push rod and the rigidly connected to it Components.

Drehteil 20 schiebt die Geschosskugel von Dorn (21).Turned part 20 pushes the bullet from Dorn ( 21 ).

[siehe Prinzipskizze 7, Detail E][see schematic diagram 7, detail E]

Gleichzeitig gibt Stift (24) die Zielkugel frei.At the same time, pin ( 24 ) releases the target ball.

[Prinzipskizze 8, Detail F][Principle sketch 8, detail F]

Analog zu "Wurf-" und "Fallbewegung" rollen Geschoss- und Zielkugel auf der Plexiglasplatte ab.Similar to "throwing" and "falling movement" projectile and target ball roll up the plexiglass plate.

Der Funktionsvorgang ist in den Prinzipskizzen 9 und 10 dargestellt:
Ausrichtung waagerechter Wurf" [siehe Prinzipskizze 9]
Ausrichtung "schiefer Wurf" [siehe Prinzipskizze 10]
The functional process is shown in the sketches 9 and 10:
Alignment of horizontal throw "[see sketch 9]
Alignment "lopsided throw" [see sketch 10]

Die Grundplatte der Vorrichtung ist aus klarem Plexiglas gefertigt. Dies ist notwendig um eine durchsichtige, projektionsgeeignete Fläche zu schaffen, die eine Demonstration mittels Tageslichtprojektor ermöglicht. The base plate of the device is made of clear plexiglass. This is necessary to create a transparent, projection-suitable surface, which enables a demonstration using a daylight projector.  

An der Abschussvorrichtung selbst ist ein Bauteil vorzusehen, das die Befestigung an einer Halterung ermöglicht. So ist die Abschussvorrichtung unabhängig von ihrer Grundplatte einsetzbar, um die Bewegungsabläufe in "Echtzeit" zu demonstrieren, also die Kugeln nicht auf der Ebene abrollen sondern ein tatsächlicher Wurf bzw. Fall vorzuführen ist.A component must be provided on the launcher itself, which the Allows attachment to a bracket. So is the launcher can be used regardless of their base plate to move in To demonstrate "real time", so do not roll the balls on the plane an actual litter or case is to be demonstrated.

Die Vorrichtung hat die ca.-Abmaße [mm] von: 360 × 300 × 80.The device has the approximate dimensions [mm] of: 360 × 300 × 80.

Bezugszeichenliste zu den Prinzipskizzen 1-4List of reference symbols for the schematic diagrams 1-4

11

PMMA-(Plexiglas)-Platte
PMMA (plexiglass) plate

22nd

Zielvorrichtung (drehbar)
Aiming device (rotatable)

33rd

Geschosskugel (Stahlkugel)
Projectile ball (steel ball)

44

Zielkugel (Stahlkugel)
Target ball (steel ball)

55

Feststellschraube (Senkschraube)
Locking screw (countersunk screw)

66

Elektromagnet
Electromagnet

77

Führungsschienen
Guide rails

88th

Blattfeder
Leaf spring

99

fotoelektrischer Widerstand
photoelectric resistance

1010th

elektronische Schaltung
electronic switch

1111

//

1212th

Einstellschrauben (Stiftschrauben)
Adjusting screws (studs)

1313

Begrenzungsleisten (L-Profil)
a-h Montagepositionen für Elektromagnet
Boundary strips (L-profile)
ah mounting positions for electromagnet

Bezugszeichenliste zu Prinzipskizze 5-10List of reference symbols for schematic diagram 5-10

1414

Plexiglasplatte
Plexiglass plate

1515

Träger
carrier

1616

Verschiebestange
Sliding bar

1717th

Drehpunkt (Klemmschraube)
Pivot point (clamping screw)

1818th

Griff
Handle

1919th

Verbindungsstück (Verschiebestange/Drehteil)
Connecting piece (sliding rod / rotating part)

2020th

Drehteil (Abschuss)
Turned part (launch)

2121

Dorn (Geschosskugel)
Thorn (bullet)

2222

Geschosskugel
Bullet

2323

Verbindungsstück (Verschiebestange/Stift)
Connection piece (push rod / pin)

2424th

Stift (Zielkugel)
Pen (target ball)

2525th

Zielkugel
Target ball

2626

Feder
feather

2727

Widerlager (Feder)
Abutment (spring)

2828

//

2929

Einstellschrauben
Adjusting screws

Zeichenerklärung zu den Prinzipskizzen 1-4Explanation of symbols for sketches 1-4

11

PMMA-(Plexiglas)-Platte
PMMA (plexiglass) plate

22nd

Zielvorrichtung (drehbar)
Aiming device (rotatable)

33rd

Geschosskugel (Stahlkugel)
Projectile ball (steel ball)

44

Zielkugel (Stahlkugel)
Target ball (steel ball)

55

Feststellschraube (Senkschraube)
Locking screw (countersunk screw)

66

Elektromagnet
Electromagnet

77

Führungsschienen
Guide rails

88th

Blattfeder
Leaf spring

99

fotoelektrischer Widerstand
photoelectric resistance

1010th

elektronische Schaltung
electronic switch

1111

//

1212th

Einstellschrauben (Stiftschrauben)
Adjusting screws (studs)

1313

Begrenzungsleisten (L-Profil)
a-h Montagepositionen für Elektromagnet
Boundary strips (L-profile)
ah mounting positions for electromagnet

Zeichenerklärung zu Prinzipskizze 5Explanation of symbols for outline sketch 5

j Schiene (Aufhängung)
k Zielkugel
l Elektromagnet
m Klemmvorrichtung
n Rohr (Abschuss)
o Geschosskugel
p Druckfeder
r Aufhängung
s Scheibe (Federwiderlager)
t Zugstange
u Griff
v Fotoelektrischer Widerstand (Lichtschranke)
j rail (suspension)
k target ball
l electromagnet
m clamping device
n pipe (launch)
o bullet
p compression spring
r suspension
s washer (spring abutment)
t pull rod
u handle
v Photoelectric resistance (light barrier)

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Demonstration von Bewegungen mit konstanter Beschleunigung und zusammengesetzten Bewegungen (schiefer Wurf und horizontaler Wurf) einzeln oder gleichzeitig bzw. in Verbindung miteinander, wobei insbesondere durch die gleichzeitige Demonstration einer beschleunigten Bewegung aus der Ruhe (wie Fallbewegung) und einer parabelförmigen Bewegung (wie Wurfbewegung) das Prinzip der Unabhängigkeit der Bewegungen dargestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen in verlangsamter Form beobachtet werden können.1.Device for demonstrating movements with constant acceleration and compound movements (oblique throw and horizontal throw) individually or simultaneously or in connection with one another, in particular by simultaneously demonstrating an accelerated movement from rest (such as falling movement) and a parabolic movement ( like throwing movement) the principle of independence of the movements can be represented, characterized in that the movements can be observed in a slowed-down form. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere Wurfbewegungen quasi in "Zeitlupe" demonstriert werden können.2. Device according to claim 1, characterized in that especially throwing movements are demonstrated in "slow motion" can. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des "freien Falls", des "schiefen Wurfs" und des "horizontalen Wurfs" durch auf einer Platte rollende bzw. gleitende Körper dargestellt werden.3. Device according to claim 1, characterized in that the movement of the "free fall", the "lopsided throw" and the "horizontal Throws "represented by bodies rolling or sliding on a plate become. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahren die Bewegungen mittels eines Tageslichtprojektors bzw. einer punktförmigen Lichtquelle an einer Projektionsfläche im Schattenriss dargestellt werden können.4. The device according to claim 1, characterized in that in the process, the movements using a daylight projector or a punctiform light source on a projection surface in the silhouette can be displayed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der "freie Fall", "schiefer bzw. horizontaler Wurf" mittels des gleichen Gerätes in "Echtzeit" demonstriert werden können.5. The device according to claim 1, characterized in that the "free fall", "slanted or horizontal throw" by means of the same Device can be demonstrated in "real time".
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