Учебный прибор по физике для демонстрации броуновского движения
УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ .ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ МОДЕЛИ БРОУНОВСКОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащий диэлектричес- . кую пластину, кольцо, выполненное из металлической ленты, расположенные на пластине металлические шарики - имитаторы молекул и средство для приведения шариков в, хаотическое движение, о т.л ич ающи ис я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения наглядности ,демонстрации, средство для приведе ния шариков в хаотич еское движение содержит электрод, состоящий из установленного в центре пластины стержня и жестко связанного с ним диска, а кольцо соединено с источником тока и жестко связано с пластиной, при этом диаметр кольца в 20-25 раз больше его ширины.| (Л
П9) (l1):
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3364215/28-12 (22) 10.12.81 (46) 30.05.83. Бюл. Р 20 (72) Д.С.Кройтор (71) Кишиневский государственный медицинский институт (53) 681.136(088 ° 8) (56) 1. Лекционные демонстрации по физике. Под ред. В.И.Ивероновой.
М., "Наука, 1965, с. 228, рис.4.1.
2. Учебное, оборудование по физике в средней школе. Под ред. А.А.Покровского. N., "Просвещение", 1973, с.165-166, нис.7-21. (54)(57) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ . ДЛЯ ДЕМОНСТРАДИИ МОДЕЛИ БРОУНОВСКОГО
ДВИЖЕНИЯ, содержащий диэлектрическую пластину, кольцо, выполненное из металлической ленты, расположенные на пластине металлические шарики — имитаторы молекул и средство для приведения шариков в хаотичес,кое движение, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения наглядности .демонстрации, средство для приведения шариков в хаотическое движение содержит электрод, состоящий иэ установленного в центре пластины стержня и жестко связанного с ним диска, а кольцо соединено с источником тока и жестко связано с пластиной, при этом диаметр кольца в 20-25 раз больше его ширины.
CO
1020855
Ю (Риг.Г
Вниипи заказ 3903/43 тираж 488 подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к учебным приборам по физике, в частности к приборам для демонстрации броуновского движения.
Известен, прибор для демонстрации молекулярного и броуновского движе- 5 ния, представляющий собой невысокую прямоугольную коробку, стенками которой служат четыре продолговатых одинаковых электромагнита, снабженных стальными вибраторами. Дном и крышкой коробки прибора служат стеклянные пластины.
При включении обмоток электромагнита в цепь переменного тока вибраторы приходят в колебательное движение с частотой, равной удвоенной частоте переменного тока. Под действием толчков вибрирующих стенок шарики, помещенные внутрь прибора, приходят в беспорядочное движение, которое служит наглядной механичес кой моделью хаотического движения молекул в газе 1 j.
Недостатком данного прибора является сложность его конструкции.
Известен также прибор по физике для демонстрации модели броуновского движения, содержащий диэлектрическую пластину, кольцо, выполненное из металлической ленты, расположенные на пластине металлические 30 шарики — имитаторы молекул и средство для приведения шариков в хаотическое движение(2 J.
Однако указанный прибор характеризуется сложностью конструктивного вы-35 палнения, а также недостаточной наглядностью демонстрации сущности явления.
Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение наглядности 40 демонстрации.
Указанная цель достигается тем,что в учебном приборе по физике для демонстрации модели броуновского движения, содержащем диэлектрическую пластину, кольцо, выполненное из метал- 45 лической ленты, расположенные на пластине металлические шарики - имитаторы молекул и средство для приведения шариков в хаотическое движение, последнее содержит электрод, состоящий 50 из установленного в центре пластины стержня и жестко связанного с ним диска, а кольцо соединено с источником тока и жестко связано с пластиной, при этом диаметр кольца в 2025 раз больше его ширины.
На фиг.1 изображен предлагаемый прибор, в аксонометрии, общий вид; на фиг.2 — то же, поперечный разрез.
Прибор состоит из кольца 1, выполненного из металлической, ленты, жестко связанного,с диэлектрической пластиной 2, расположенных на пластине металлических шариков 3, электрода, состоящего из установленного в центре пластины стержня 4 и жестко связанных с ним диска 5 и клеммой б.
Кольцо 1 соединено с источником питания клеммой. Уравнительные винты 8 дают воэможность устанавливать прибор строго горизонтально.
Для проведения демонстрации к клеммам б и 7 подключают полюса высоковольтного выпрямителя со ступенчатой регулировкой. Под действием электрического поля шарики 3, находящиеся в контакте с электродом и кольцом, приходят в движение в сторону электрода противоположного знака . При соударении с другими шариками и стенками кольца они меняют направление, приходя в непрерывное беспорядочное движение, что является наглядной моделью хаотического движения молекул газа. При увеличении напряжения между электродом и кольцом интенсивность движения шариков растет, что моделирует увеличение скорости движения молекул газа с ростом его температуры. Затем в прибор помимо шариков 3 одинакового диаметра помещают один шарик 9 (или другой предмет произвольной формы ) из синте" тического материала, например пенополистирола, значительно . большего размера, который играет роль видимой частицы. Шарик 9 под действием ударов остальных шариков начинает передвигаться с меньшей скоростью, но тоже беспорядочно.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет упростить конструкцию прибора и повысить качество усвоения учебного материала путем повышения наглядности демонстрации.
