Прибор для изучения гармонического колебательного движения профессора Д.А. Александрова. Описание музейного экспоната


В Ленинградском государственном институте усовершенствования учителей (правопреемницей которого является СПб АППО) в 1938 году были открыты экспериментальные мастерские, где изготовляли наглядные пособия, разработанные методистами института. Прибор для изучения гармонического колебательного движения профессора Д.А. Александрова был сконструирован именно в них. В 1946 году (посмертно) его описание было опубликовано в научно-методическом журнале «Физика в школе», где освещался передовой педагогический опыт учителей, исследователей в области теории и методики обучения физике. В статье приведен чертеж с описанием наглядного пособия, а также описано его предназначение.
Фрагмент статьи А.Д. Александрова из журнала «Физика в школе» (№2, 1946 г.)
Данный прибор представляет собой деревянную квадратную панель, закрепленную вертикально на подставке. К ней прикреплён круг с рукояткой для вращения (сзади по центру), и установлены две шкалы: круговая и линейная снизу. На круге зафиксирован палец, вставленный в прорезь вертикальной деревянной линейки. К последней, в свою очередь, прикреплены с обеих сторон горизонтальные деревянные линейки, проходящие через скобы слева и справа. Когда палец начинает вращение вместе с кругом, он приводит в действие все линейки. Палец совершает круговые движения, а линейки – гармонические колебательные. По круговой шкале можно определить угол, на который поворачивается радиус (отрезок между центром круга и пальцем), а по горизонтальной – отклонение средней линии щели от среднего положения этой шкалы. При этом длина линейной шкалы равна диаметру вращающегося круга.
Прибор позволяет:
• продемонстрировать колебательное движение и дать понятие о полном и простом колебании, о характеристиках, описывающих колебательный процесс;
• продемонстрировать гармоническое колебательное движение;
• показать связь движения точки по окружности и колебания проекции этой точки на диаметр круга; • рассмотреть изменение скорости движения точки при гармоническом колебании;
• показать зависимость между углом, на который переместился радиус круга, и смещением точки, совершающей гармоническое колебание по диаметру окружности, т.е. установить межпредметные связи с математикой, а именно с тригонометрическими функциями;
• проанализировать многообразное смысловое содержание музейного экспоната.
Этот авторский прибор долгие годы использовался и самим Даниилом Александровичем, и его коллегами как в ленинградских школах, так и с целью обучения педагогических работников на курсах профессиональной подготовки. Его уникальность состояла в том, что в трудные послевоенные годы, когда был острый дефицит наглядных пособий, он послужил образцом для изготовления копий средствами школьных мастерских.

Работа по реставрации прибора
Реставрация прибора выполнена в 2018 году студентами Санкт-Петербургского государственного бюджетного профессионального образовательного учреждение «Колледж отраслевых технологий «Краснодеревец» Аркадием Трушниковым и Даниилом Галецким под руководством мастера производственного обучения Евгения Никандровича Петрова.
Когда мы получили прибор для реставрации, у него отсутствовали следующие детали:
1. вертикальная линейка с прорезью;
2. обе горизонтальные линейки;
3. палец, прикреплённый к кругу;
4. ножки на нижней подставке (из-за чего он был неустойчив).
Был разработан следующий план реставрации:
1. сбор информации о приборе и его создателе;
2. снятие размеров и создание чертежа;
3. определение материалов и инструментов, необходимых для реставрации;
4. работа по реставрации (вырезание утерянных фрагментов, сборка);
5. отделка и апробация прибора;
6. оформление описательной части и презентация работы.
Практическая часть реставрации, при кажущейся простоте конструкции, оказалась не такой примитивной. Во-первых, определённой сноровки и умения потребовало исполнение отверстий в воссозданных линейках, их соединение друг с другом. Во-вторых, для того, чтобы собрать все составные части в требуемом порядке, пришлось демонтировать и устанавливать заново некоторые детали. Тем не менее, мы в полной мере справились с поставленными задачами, и уникальное средство обучения было «возвращено к жизни». Кроме того, была изготовлена дополнительная запасная часть, которая, на наш взгляд, может оказаться наиболее уязвимой при дальнейшей эксплуатации прибора.
В результате было восстановлено действующее авторское наглядное пособие профессора Д.А. Александрова. В дальнейшем оно может быть использовано как для обучающих, так и для музейных целей.
См. работу прибора на видео.
Прибор до реставрации Прибор после реставрации
Чертёж прибора в двух проекциях

Рейтинг@Mail.ru