Отметчик времени для опытов по механике

(Данная конструкция отметчика времени предложена М. Н. и Ю. М. Труфановыми.)

Несложный в изготовлении, не требующий дефицитных деталей и материалов, но надежный и удобный в работе отметчик времени можно сделать на основе электродвигателя ДСД-60.

Этот двигатель работает от сети переменного тока и его вал делает один оборот за 1 с. Скорость вращения зависит только от частоты переменного тока.

На вал двигателя с небольшим усилием надевается колесо с фигурными вырезами 1 (рис. 299). Число вырезов определяет число меток времени, фиксируемых прибором за 1 с. Так, если колесо имеет четыре выреза, то метки времени следуют друг за другом с промежутком 0,25 с.

Рис. 299

Запись меток времени осуществляется следующим образом. На корпусе отметчика закрепляется плоская пруЖИна 2,-снабженная щупом 3. При вращении колеса щуп скользит по поверхности и приподнимает плоскую пружину. Когда щуп попадает в вырез на колесе, пружина резко опускается вниз. На конце плоской пружины закреплен пишущий узел 4, представляющий собой трубку диаметром 6-8 мм, заполненную плотно набитой ватой. Вата увлажнена чернилами для авторучки.

Под пишущим узлом расположен столик 5 с направляющими 6. В направляющие вставляется отрезок телеграфной ленты шириной 10 мм. F

Вращение фигурного колеса заставляет пЛоскую пружину изгибаться вверх, а затем резко распрямляться. При этом пишущий узел оставляет на телеграфной ленте хорошо видимую круглую метку. При движении ленты отметчик оставляет на ленте метки через равные промежутки времени.

Заменив зубчатое колесо на другое, с другим числом вырезов, можно изменить частоту следования меток времени. Однако в демонстрационном эксперименте наиболее применимы два колеса: первое - с 1 вырезом и второе - с 4-5 вырезами. Первое обеспечивает отметки времени каждую секунду, и его удобно использовать для измерения скорости равномерного движения, не превышающей - 0,5 ^м/_с. Второе колесо удобно применять для изучения равноускоренных движений.

Использование прибора в демонстрационном эксперименте сводится к тому, что отрезок телеграфной ленты заправляется в направляющие скобки под пишущим узлом и конец ленты любым способом (липкой лентой или зажимом типа "крокодил") прикрепляется к тележке. Выключателем 7 двигатель подключается к сети переменного тока. Одновременно с ударом пишущего узла по ленте тележке сообщается движение. Так как удар пишущего узла о ленту кратковременный, то прибор практически не влияет на характер движения тележки. После записи движения лента закрепляется на доске, и все измерения (если они необходимы) производятся непосредственно по меткам на ленте.

При настройке прибора важно обратить внимание на то, чтобы пишущий узел в опущеяном состоянии не доходил до поверхности столика на 2-3 мм. При такой настройке удар о ленту производится лишь за . счет изгиба плоской пружины. Метки на ленте получаются четкие, не размазанные (рис. 300).

Рис. 300