145082. lajstromszámú szabadalom • Fizikai oktató és kísérleti eszköz-sorozat
2 •145.082 talplemezbe erősített —2— hüvelyben a —3— állványrúd betolható és kihúzható, továbbá elforgatható és különböző magassági helyzetében a —4— csavarral rögzíthető. Ezen állvány kinyúló -—5— karjára akasztott —6— rugóra különféle alakú, nagyságú ill. súlyú —7— tárgyak akaszthatók. Ezek okozta rövidebb vagy hosszabb rugómegnyúlásokból a testek súlyait ill. a nehézségi erő hatásait és ezek változásait szemléltető kísérletek végezhetők. ÍEzen állvány felhasználásiával ingalengési (2. ábra), szabadesési, függőleges iránymeghatározási, a —8— rugómérleg alkalmazásával szilárd testek (3. ábra) és folyadékok (4. ábra) súly- és térfogatmérési kísérletei végezhetők. Az 5. ábra szerinti folyadékkal töltött —9— edény és az élőbben! eszközök pl. rugómérleg, különféle testek, tárgyak, idomok, súlyok, folyadékok, stb. kombinációjával súlyveszteségeik mérése és az Archimedes törvényt és annak alkalmazási lehetőségeit szemléltető kísérletek sorozatai végezhetők. A 2a. ábra szerint y2 g t 2 alapján 5.1 2 , 5.2 2 , 5.32 , 5.42 . . . stb. = 5, 20, 45, 80 cm távolságokban felfüggesztett golyók —10— zsínorvégét elengedve, a golyók egyenlő időközbeni koppanása az egyenletesen gyorsuló mozgásokat ill. szabadesést érzékelteti és teszi érthetővé. A leírt eszközökkel és különböző anyagú szabályos (pl. hasa- _ bok) és szabálytalan alakú testek (tárgyak) és folyadékok és más efféle segédeszközök felhasználásával súly-, térfogatmérési, súlyveszteségi és sok más oktató és szórakoztató kísérletek végezhetők. A 6. ábra szerinti eszközökkel, mely a —11— alaplemezen elrendezett. —12— tartóoszlopból és felső szélén tartóéllell kialakított —13— falapból áll, a legkülönfélébb alakú idomok vagy tárgyak, pl. a háromszögű —14— lapok egyensúlyhelyzeti; súlyvonal- és súlypontmeghatározási kísérletei végezhetők el. A —13—. lap élén egyszerű rudat átfektetve, azon a kétkarú emelőként billenthető és ílymódon az emelő működése szemléltethető. A —15— lejtő és a kezdetére állított —16— korong a —17— súlybetét hatására felfelé gördül a lejtőn, amíg a súlybetét alsó-stabilhelyzetébe nem kerül. Ezen az egyensúlyi helyzetek törvényszerűségei állapíthatók meg. A —3— állvány —5— karját az —1— talplemezétől oldalra kinyúló helyzetbe forgatva és' arra a —18— fonalingát felfüggesztve, ((8. ábra) annak —18a— írószerkezete az alatta elgördített —19— kocsira erősített papírlapon hullámvonalat ír le, és ilymódon az ingalengés kimozdulása és az idő közötti összefüggést kifejező jellegvonalak vehetők fel. Az —5— állványkaron felfüggesztett több különböző hosszúságú —20— fonal ingával a lengésidőkre a lengések átterjedésére, a rezonancia jelenségekre vonatkozó, valamint más ingakísérletek végezhetők, az ingák lengései, a hullámvonalak alakjai és törvényszerűségei szemléltethetők. E —19— kocsi súllyal megrakva és a —8— rugómérleggel, mint dinamoiméterrel vontatva a vonóerő, gördülősúrlódás stb mérésére használható. E megterhelt gördülő kocsi pályájának szélén alkalmazott csigán áttvezetett zsinóron felfüggesztett súlyokkal vontatva, a tömeg, tehetetlenség, erő, az egyenletes és a gyorsuló mozgások és azokat előidéző erőhatásokat, tehát a fizika legelvontabb és legnehezebben megérthető fogalmai: szemléltető kísérletek elvégzésére is használható. A 9. ábra egyszerű rúdalakú fizikai ingát szemléltet, mely a —21— tengelycsappal ellátott —22— hüvelybe dugható egy vagy két —23— rúdból van összerakva és a —24— alátét mélyedésébe fektetve, a —21— tengelycsapok körül lengethető. A —24— ingarúd hossza állítható és ennek megfelelően változó lengésszámok és lengésidők megállapítására és törvényszerűségeinek érzékelésére sokféle kísérlet végezhető. Az 1—9. ábrákon szemléltetett és ezek kapcsán leírt eszközök, kiegészítve az említett segédeszközökkel ill. tárgyakkal, megfelelően beosztott dobozban elhelyezve, alkalmas a fizika mechanikai területét ill. fejezetét átfogó kísérletek elvégzésére. A 10. ábrán látható eszköz a hang terjedésére ad szemléltető magyarázatot. A —25— állványra helyezett —26— henger hátsó —26a— oldalát a dobhoz hasonlóan kifeszített hártya, membrán vagy más efféle rugalmas anyag alkotja, vele szemben levő fémlemez falon a —26b— nyílás van. A nyílás elé az égő —27— gyertya van állítva. A —26a— hártyára a —28—• eszközzel ütést mérve, a gyertya lángja meglibben, sőt erős ütés és közelsége esetén el is oltható, ami igazolja, hogy a hangforrás mozgását a levegő továbbítja. A 11a. ábrán a —29— dobozon kifeszítve két —30a és 30b— húr látható. A húrok alatt a dobozfedélen a kormozott —31— üveglap elcsúsztatható. A hurokra kihegyezett papírcsíkot vagy fogpiszkálóhegyet vagy más efféle könnyű (gyakorlatilag súlytalan) fcarcolóeszközt erősítve, a megpendített húrok az alattuk elcsúsztatott —31— üveglapon a húrok rezgéseinek megfelelő hullámvqnalakat írnak le. A gyengébben megfeszített húr mélyebb hangot ad, ugyanazon hosszúságon kevesebb hullámot ír le. A húrok rezgési görbéi szemléltető magyarázatot adnak a különféle hangok hullámaira. A húrok hosszát alátámasztással megosztva, a húrhosszúság és a relatív hang magasság közötti összefüggéseket állapíthatjuk meg. A 11b. ábra csupán a —29-— doboz egyrészét szemlélteti a jelképesen —32— rugóval jelölt rugóerőmérleggel, mellyel a hangmagasság és a feszítő erő közötti összefüggésre vonatkozó kísérletek végezhetők el. A 11c. ábra a —29— ládika keresztmetszetét mutatja, mely szerint a ládika közepén felerősített —33— csigán át a —30b— húrt a —32— rugósmérleggel összekötve kísérleteket végezhetünk a húr kiindulásai és a nyugalmi helyzetbe visszatérítő erők közötti összefüggések megállapítására. A lld. ábra a rezonancia (együttrezgés) megismerésére való kiegészítő kísérleti eszköz megoldását mutatja. A —29— ládika oldalán fel-' erősített —33-— tartókaron lenghetően elrendezett —34— billenőkar ingaszerűen szemléltető lengéseket vagy mint íróeszköz a —30b— húr rezgéseivel egyidejűleg feljegyzést végezhet. A húrok együtthangolása esetén a —30a— húr rezgéseit a levegőn át követő —30b— húrrezgéseket feljegyezhetjük. A fenti rövid ismertetésen kívül a leírt eszközökkel a hangrezgések tanulmányozására még .más sokféle kísérletek végezhetők el. A 12. ábrán látható különleges —35— sötétkamra —35a—-•. falán, a sötétkamrában elrendezett különböző színű kis —36— izzólámpákkal a fény térje-
