SU82838A1 - Учебный прибор по механике дл нагл дной демонстрации величины и направлени реакции поверхности - Google Patents

Description

Известны приборы, предназначенные дл  демонстрации направлени  и величины сил давлени  опорной поверхпостп на тело, выполненные в виде трех пружинных элементов.

Предлагаемый прибор разрешает демонстрацию не только величины и направлени  реакции опоры, но и угла трени , что достигаетс  благодар  применению плоской подвешенной на пружинах плиты с угловой шкалой и поворотной стрелкой и системы блоков, служащих дл  перемеш:епи  с помощью нити груза по плоской плите.

На чертеже изображен общий вид прибора.

К поперечинам / двух вертикальных стоек 2, при помощи пр3жин 3 одинаковой длины и упругости, подвешена горизонтальна  плита 4. Горизонтальность положени  плиты достигаетс  регулировочргыми болтами 5 с проушинами, в которые продеты пружины. В середине передней боковой грани площадки укреплена свободно вращающа с  на оси 6 стрелка 7, расположенна  в центре помещенного на той же грани угломера 8. Впереди площадки расположена вертикальна  стойка 9, несуща  горизонтальный шарнир W. Основание // стойки 9 и.меет возможность несколько перемещатьс , параллельно передней грани площади. Высота стойки также может регулироватьс . Дл  удобства приложени  к телу, постепенно возрастающего усили  на одной из вертикальных стоек прибора устанавливаютс  блок 12 и ворот 13, при помощи хомутиков 14 с зажимами.

Дл  демонстрации реакции поверхности закрепл ют на горизонтальной плите 4 пару брусков 15 и устанавливают вертикальную стойку таким образом, чтобы центр шарнира 10 точно совпадал с центром стрелки 7. Стрелка 7 должна при этом HiVieTb возможность свободно вращатьс . Если положить на середину установленных на бру№ 82838 2 -сков какое-либо т желое тело 16, то плита несколько опуститс , раст нув св занные с ней нружины таким образом, что действие силы т жести тела ура-вновешиваетс  упругостью пружин.

Прорезь закрепленного на неизменной высоте горизонтального шарнира 10 заставит стрелку прин ть вертикальное положение, соответствующее направленной в этом случае по нормали реакции горизонтальной поверхности. Величина вертикального неремещени  нлиты будет пропорциональна величине давлени  тела на поверхпость, а следовательно , и величине ее реакции.

Сдвига  тело вдоль плиты, иоследн   будет получать горизонтальное перемеихение в направлении действующей силы. Это перемещение будет продолжатьс  до тех пор, пока упругость пружипы не окажетс  больше силы сцеплени  (трени ) между брусками и телом. Прорезь щарнира 10 заставит при этом стрелку 7 отклонитьс  от нормали в сторону , противоположную движению плиты, т. е. в сторону оьил трени . Горизонтальна  составл юща  смещени  центра стрелки будет пропорциональна величине силы трени . Максимальное значение i-оризонтального смещени  будет соответствовать максимальпои величине силы трени . Масштаб горизонтального и вертикального смепгений центра стрелки 7 будет всегда одинаковым, так же, как и горизонтальное и вертикальное усили , приложепные к плите, уравповещиваютс  упругостью одних и тех же пружин.

Если, не измен   рода трущихс  иоверхностей, изменить вес тела, то соответственно измен тс  величины как горизонтального, так и вертикального перемещений плиты, остава сь по-прежнему пропорциональными нормальной и касательной составл ющим реакции поверхности . Изменитс  лишь рассто ние между центрами стрелки 7 и щаринра 10, направление, же стрелки будет неизменным. Если изменить род поверхности, закрепив на плите пару других брусьев и вновь установив центр шарнира 10 против центра стрелки 7, или изменить род лежащего па брусках тела, то пропорционально изменению сцеплени  (трени ) между брусками и телом изменитс . При приложении к телу горизонтального усили , изменитс  и относительна  величииа максимального горизонтального смещени  плиты, следовательно, и максимальный угол отклонени  от нормали стрелки, изображающей иаг.равление реакции поверхности, остава сь по-прежнему неизменным при изменении веса тела. Направление стрелки прибора всегда будет совпадать с нанравлением реакции поверхности также, как рассто ние от стрелки 7 до центра шарнира 10 всегда, в определенном масштабе будет соответствовать величине этой реакции.

Предмет изобретени 

Учебный прибор по механике дл  нагл дной демонстрации величины и направлени  реакции поверхности, отличающйс  тем, что подвешенна  при помощи пружин к двум стойкам плоска  плита снабжена угловой шкалой и новоротной стрелкой, взаимодействующей с направл ющим шарниром, причем, с целью демонстрации и измерени  угла трени , на одной из стоек укреплена система блоков, служаша  дл  перемещени  при пог.5ощи нити груза но плоской плите.