Комплект демонстрационный по механике на базе комбинированной цифровой системы измерений.
(Смотреть видео "КДМ".)
Комплект обеспечивает изучение на экспериментальной основе курса механики в основной и средней (полной) школе.
По составу и функциям данный комплект демонстраиионный по механике (КДМ) разделяется на два больших набора. Первый набор комплекта (КДМ-1) функционирует на базе комбинированной цифровой системы измерений КЦСИ-3 2.21. Второй набор комплекта (КДМ-2) используется для проведения демонстраций без применения КЦСИ-3.
С помощью набора КДМ-1 проводятся следующие демонстрации.
КИНЕМАТИКА: скатывание шарика с наклонной плоскости: равномерное движение; модель спидометра; прямолинейное и криволинейное движение; направление скорости при движении по окружности; средняя и мгновенная скорости; ускорение и перемещение тела при прямолинейном равноускоренном движении; ускорение при движении тела по окружности.
ДИНАМИКА. СИЛЫ В МЕХАНИКЕ: первый закон Ньютона; проявление инерции; сравнение масс тел; измерение сил: сложение сил, действующих на тело вдоль одной прямой; сложение сил, действующих на тело под углом друг к другу; второй закон Ньютона; третий закон Ньютона; силы трения качения и скольжения.
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ: закон сохранения импульса; изменение энергии тела при совершении работы; переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно; потенциальная энергия тела, поднятого над землей, и деформированной пружины.
КОЛЕБАНИЯ: свободные колебания груза на нити и груза на пружине; сравнение колебательного и врашателыюго движений; зависимость периода колебаний груза на пружине от жесткости пружины и массы груза: зависимость периода колебаний груза на нити от ее длины; вынужденные колебания: резонанс колебаний маятника; связанные системы.
С помошью набора КДМ-2 проводятся следующие демонстрации:
сложение перемещений; различие пути и перемещения; относительность движения: взаимодействие тел: зависимость силы упругости
от деформации пружины; равновесие не вращающегося тела при действии на него нескольких сил: вилы равновесия тел; момент силы;
правило моментов; центр тяжести тела.
Комплектующие, общие для всех разделов, где применяется КЦСИ-3: универсальный цифровой прибор ПКЦ; пульт дистанционного управления (ПДУ): блок питания к КЦСИ-3; оптоэлектронные датчики (с кабелем и кронштейном для крепления) (2 шт.): флажок пластиковый с креплением (2 шт.); штатив для прибора КЦСИ-3. При постановке демонстраций по разделам КИНЕМАТИКА, ДИНАМИКА. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ используются следующие компоненты КДМ-1: рельс с принадлежностями: подставка (2 шт., одна из них регулируемая по высоте), блок для перекидывания нити,
электромагнит (2 шт.). маркер-стрелка (4 шт.): тележка (2 шт.): соединительный кабель (к электромагнитам рельса): измерительный преобразователь «Динамометр»; принадлежности для демонстраций (10 шт.).
В состав набора КДМ-2 входят: блок двигателя; стержень с 5 грузами на нитях; стойки для крепления стержня с 5 грузами (2 шт.); штативе муфтами: груз для маятника (4 шт.); пружина для маятника (3 шт.): стержень для маятника <3 шт.); кронштейн с подвесом (с подшипником) (2 шт.); динамометр (2 шт.): принадлежности для опытов (6 шт.).
Базовой частью комплекта демонстрационного по механике является направляющая П-образного сечения с двумя легкоподвижными тележками. Направляющая устанавливается на столе ь нужном положении с помощью двух стоек, одна из которых снабжена регулировочным винтом с контргайкой. На концах направляющей установлены пусковые электромагниты, питание на которые подастся от прибора КЦСИ-3. На передней панели прибора укреплена шкала с четырьмя подвижными указателями. На задней панели прикреплен металлическим уголок для крепления оптоэлектронных датчиков (оптических ворот). Датчики устанавливаются на уголке посредством двух стоек, на одной и$ которых вместо датчика может быть установлен измерительный преобразователь «Динамометр». На правом конце направляющей расположен блок. Через блок в случае необходимости перебрасывается нить, один конец которой прикрепляется к легкополвижной тележке, а к другому' подвешивается груз. Груз представляет собой полый цилиндр с завинчивающейся крышкой, в который насыпается дробь. На грузе могут быть размещены перегрузки.
Тележки, входящие в комплект, снабжены фторопластовыми подшипниками. обеспечивающими их движение с минимальным трением. На верхней плоскости тележек находятся стержень с прорезью для установки прозрачных флажков и два коротких штифта — для установки грузов. Стопорные винты в торцах тележек предназначены для закрепления плоских пружин. Степень сжатия пружин можно регулировать путем изменения положения упоров, винты крепления которых расположены в нижней части тележек. Вместо пружин могут быть установлены постоянные магниты (упругое взаимодействие) или липучки (для обеспечения неупругого взаимодействия тележек).
Особенности комплекта — возможность измерения времени движения. скорости и ускорения движущихся объектов, а также измерение сил, возникающих при их взаимодействии.
Использование многофункционального цифрового прибора КЦСИ-3 н сочетании с оптоэлектронными датчиками обеспечивает измерение и индикацию кинематических и динамических величин
в следующих пределах:
- время до 16,5 мин, в том числе с точностью до 0,1 с в пределах 99,9 с: скорость от 0,05 до 3 м/с; ускорение от 0,05 до 10 м/с2; сила от 0 до 1,2 Н.
Рассмотрим упрощенный вариант определения с использованием КЦСИ-3 скорости и ускорения движущегося тела.
Для определения скорости и ускорения движущийся объект должен быть снабжен прозрачным флажком с нанесенными на нем, как минимум, двумя непрозрачными штрихами, а прибор КЦСИ-3 —
оптоэлсктронными датчиками. Во время движения непрозрачные штрихи должны последовательно перекрывать инфракрасный пучок оптопары.
Особенностью комплекта КДМ-2 является возможность измерения с помощью КЦСИ-3 таких кинематических характеристик, как период колебания и период обращения, мгновенной скорости и ускорения на любом участке криволинейной траектории. Эта возможность реализуется путем установки прозрачного флажка со штрихами на колеблющееся или вращающееся тело и оптических ворот, створ которых пересекает этот фпажок.
Комплект обеспечивает изучение на экспериментальной основе курса механики в основной и средней (полной) школе.По составу и функциям данный комплект демонстраиионный по механике (КДМ) разделяется на два больших набора. Первый набор комплекта (КДМ-1) функционирует на базе комбинированной цифровой системы измерений КЦСИ-3 2.21. Второй набор комплекта (КДМ-2) используется для проведения демонстраций без применения КЦСИ-3.
С помощью набора КДМ-1 проводятся следующие демонстрации.
КИНЕМАТИКА: скатывание шарика с наклонной плоскости: равномерное движение; модель спидометра; прямолинейное и криволинейное движение; направление скорости при движении по окружности; средняя и мгновенная скорости; ускорение и перемещение тела при прямолинейном равноускоренном движении; ускорение при движении тела по окружности.
ДИНАМИКА. СИЛЫ В МЕХАНИКЕ: первый закон Ньютона; проявление инерции; сравнение масс тел; измерение сил: сложение сил, действующих на тело вдоль одной прямой; сложение сил, действующих на тело под углом друг к другу; второй закон Ньютона; третий закон Ньютона; силы трения качения и скольжения.
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ: закон сохранения импульса; изменение энергии тела при совершении работы; переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно; потенциальная энергия тела, поднятого над землей, и деформированной пружины.
КОЛЕБАНИЯ: свободные колебания груза на нити и груза на пружине; сравнение колебательного и врашателыюго движений; зависимость периода колебаний груза на пружине от жесткости пружины и массы груза: зависимость периода колебаний груза на нити от ее длины; вынужденные колебания: резонанс колебаний маятника; связанные системы.
С помошью набора КДМ-2 проводятся следующие демонстрации:
сложение перемещений; различие пути и перемещения; относительность движения: взаимодействие тел: зависимость силы упругости
от деформации пружины; равновесие не вращающегося тела при действии на него нескольких сил: вилы равновесия тел; момент силы;
правило моментов; центр тяжести тела.Комплектующие, общие для всех разделов, где применяется КЦСИ-3: универсальный цифровой прибор ПКЦ; пульт дистанционного управления (ПДУ): блок питания к КЦСИ-3; оптоэлектронные датчики (с кабелем и кронштейном для крепления) (2 шт.): флажок пластиковый с креплением (2 шт.); штатив для прибора КЦСИ-3. При постановке демонстраций по разделам КИНЕМАТИКА, ДИНАМИКА. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ используются следующие компоненты КДМ-1: рельс с принадлежностями: подставка (2 шт., одна из них регулируемая по высоте), блок для перекидывания нити,
электромагнит (2 шт.). маркер-стрелка (4 шт.): тележка (2 шт.): соединительный кабель (к электромагнитам рельса): измерительный преобразователь «Динамометр»; принадлежности для демонстраций (10 шт.).
В состав набора КДМ-2 входят: блок двигателя; стержень с 5 грузами на нитях; стойки для крепления стержня с 5 грузами (2 шт.); штативе муфтами: груз для маятника (4 шт.); пружина для маятника (3 шт.): стержень для маятника <3 шт.); кронштейн с подвесом (с подшипником) (2 шт.); динамометр (2 шт.): принадлежности для опытов (6 шт.).
Базовой частью комплекта демонстрационного по механике является направляющая П-образного сечения с двумя легкоподвижными тележками. Направляющая устанавливается на столе ь нужном положении с помощью двух стоек, одна из которых снабжена регулировочным винтом с контргайкой. На концах направляющей установлены пусковые электромагниты, питание на которые подастся от прибора КЦСИ-3. На передней панели прибора укреплена шкала с четырьмя подвижными указателями. На задней панели прикреплен металлическим уголок для крепления оптоэлектронных датчиков (оптических ворот). Датчики устанавливаются на уголке посредством двух стоек, на одной и$ которых вместо датчика может быть установлен измерительный преобразователь «Динамометр». На правом конце направляющей расположен блок. Через блок в случае необходимости перебрасывается нить, один конец которой прикрепляется к легкополвижной тележке, а к другому' подвешивается груз. Груз представляет собой полый цилиндр с завинчивающейся крышкой, в который насыпается дробь. На грузе могут быть размещены перегрузки.
Тележки, входящие в комплект, снабжены фторопластовыми подшипниками. обеспечивающими их движение с минимальным трением. На верхней плоскости тележек находятся стержень с прорезью для установки прозрачных флажков и два коротких штифта — для установки грузов. Стопорные винты в торцах тележек предназначены для закрепления плоских пружин. Степень сжатия пружин можно регулировать путем изменения положения упоров, винты крепления которых расположены в нижней части тележек. Вместо пружин могут быть установлены постоянные магниты (упругое взаимодействие) или липучки (для обеспечения неупругого взаимодействия тележек).
Особенности комплекта — возможность измерения времени движения. скорости и ускорения движущихся объектов, а также измерение сил, возникающих при их взаимодействии.
Использование многофункционального цифрового прибора КЦСИ-3 н сочетании с оптоэлектронными датчиками обеспечивает измерение и индикацию кинематических и динамических величин
в следующих пределах:
- время до 16,5 мин, в том числе с точностью до 0,1 с в пределах 99,9 с: скорость от 0,05 до 3 м/с; ускорение от 0,05 до 10 м/с2; сила от 0 до 1,2 Н.
Рассмотрим упрощенный вариант определения с использованием КЦСИ-3 скорости и ускорения движущегося тела.
Для определения скорости и ускорения движущийся объект должен быть снабжен прозрачным флажком с нанесенными на нем, как минимум, двумя непрозрачными штрихами, а прибор КЦСИ-3 —
оптоэлсктронными датчиками. Во время движения непрозрачные штрихи должны последовательно перекрывать инфракрасный пучок оптопары.
Особенностью комплекта КДМ-2 является возможность измерения с помощью КЦСИ-3 таких кинематических характеристик, как период колебания и период обращения, мгновенной скорости и ускорения на любом участке криволинейной траектории. Эта возможность реализуется путем установки прозрачного флажка со штрихами на колеблющееся или вращающееся тело и оптических ворот, створ которых пересекает этот фпажок.
|
|
|