Отзывы и рекомендации по лабораторному комплексу Капелька

На основе анализа результатов опыта эксплуатации лаборатории «Капелька-1» в 34-х школах городов Томска, Новокузнецка и Стрежевого установлено, что при изучении основ механики жидкости особо эффективными и плодотворными оказались увлекательные и наглядные демонстрации следующих гидравлических явлений и жидкостных приборов в действии:
• приборы для измерения плотности, вязкости и поверхностного натяжения (ареометр, вискозиметры, сталагмометр);
• приборы для измерения давления (манометр, вакуумметр, чашечный прибор – аналог ртутного барометра);
• уровнемер, сообщающиеся сосуды и создание в них избыточного давления и вакуума;
• линии тока, ламинарное и турбулентное течение, обтекание тела и расширение потока с транзитной струей и циркуляционными зонами;
• эффект увеличения скорости течения в узких частях трубы;
• переход потенциальной энергии потока в кинетическую и обратно в канале переменного сечения (связь давления со скоростью течения);
• уменьшение механической энергии потока (давления) вдоль канала постоянного сечения за счет преобразования её в тепловую;
• принцип действия сосуда Мариотта и технические решения в области гидравлики на уровне изобретений.
Почти все указанные приборы и эффекты рассматриваются в разделе "Основы механики жидкостей" в учебнике по физике для 9 класса Н.М. Шахмаева.
На доступном для школьников уровне в упрощенном виде выполняются 4 лабораторные работы по темам:
1. Свойства жидкости;
2. Гидростатическое давление;
3. Режимы течения жидкости;
4. Уравнение Бернулли.

Преподаватель физики школы № 12, народный учитель СССР Вершинин Б. И. Преподаватель физики школы № 53, к. ф-м. н. Постников С. Н. (Томск, 2005)

7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для проведения лабораторных занятий используются многоцелевые и специализированные стенды, например:
а) Лабораторные стенды “Роснаучприбора”
б) Комплекс “Капелька”
в) Лабораторные стенды, созданные в ВУЗЕ.

Председатель НМС по гидравлике, профессор А.А. Шейпак (Москва, 2000)

Лаборатория Капелька является эффектным наглядным пособием по механике жидкости. Лаборатория позволяет на доступном для школьников уровне выполнить основные демонстрации и лабораторные работы, необходимые для качественного усвоения и закрепления знаний программного материала школьной физики по разделу "Механика жидкости":
1. Измерение гидростатического давления.
2. Изучение режимов течения.
3. Иллюстрация уравнения Бернулли.
Она имеет эстетичный вид, проста в эксплуатации - для приведения приборов в действие, достаточно их повернуть.
Следует считать целесообразным использование учебной гидравлической лаборатории Капелька при изучении школьного курса физики в общеобразовательных классах, особенно - в классах с углубленным изучением физики!

Преподаватели физики архитектурно-художественного лицея №16:

Рожкова Т.В.

Завьялова Г.М.

Президиум НМС считает целесообразным использование комплекта устройств "Капелька" при изучении курса общей гидравлики преимущественно для иллюстрации основных положений и принципов равновесия и движения жидкости на лекциях и практических занятиях.
Использование этого комплекта при проведении лабораторных работ можно рекомендовать из-за весьма узкого диапазона измерения исходных параметров и возможного нарушения условий моделирования в комплексе с традиционными лабораторными установками.
Президиум считает возможным включить комплект "Капелька" в перечень типового учебно-лабораторного оборудования по курсу "Гидравлика" для высших учебных заведений и рекомендовать к серийному выпуску.

Научно-методический совет по гидравлике.

Заместитель председателя НМС А.В. Мишуев

Ученый секретарь НМС Л.П. Иванов

Комплекс «Капелька» оригинален как по общему замыслу, так и по реализации устройств. Его преимущества: наглядность, компактность, простота конструкции и эксплуатации, экономичность и возможность самостоятельной работы студентов без привлечения учебно-вспомогательного персонала.
К недостаткам устройств следует отнести отсутствие выхода на ЭВМ и некоторую «макетность», снижающую естественность восприятия. Однако, отмеченные преимущества значительно превосходят эти легкоустранимые недостатки и комплекс может быть рекомендован к выпуску и использованию в качестве лабораторного и демонстрационного учебного оборудования.

Ст. преподаватель каф. гидравлики политехнического института И.Н. Троицкий (Новополоцк, 1990).

Представленные на смотр-конкурс устройства комплекта «Капелька» по сравнению с традиционными стендами имеет ряд преимуществ: не требуют подвода воды и электроэнергии, просты по конструкции, меньше по габаритам (до 30 раз), не проигрывают в объеме функциональных возможностей, бесшумны в работе, имеют высокую надежность и долговечность, небольшую стоимость, исключают вспомогательные операций по запуску и регулированию (достаточно их только перевернуть), не требуют технического обслуживания и привлечения к выполнению работ учебно-вспомогательного персонала, имеют большую наглядность изучаемых процессов и принципа работы устройств, удобны для лекционных демонстраций, позволяют перейти от бригадного метода выполнения лабораторных работ к индивидуальному, незаменимы на выездных сессиях и при обучении студентов-заочников, имеющих большой дефицит времени.
В смотре комплекту устройств «Капелька» присуждено 1 место и Центр научно-технических услуг «Техновуз» заинтересован в организации серийного выпуска комплекта.

Председатель конкурсной комиссии, профессор А.М. Курганов (Ленинград, 1990).

Очень важно, что устройства к лабораторным работам по гидродинамике основаны на принципе «песочных часов» с использованием эффекта Мариотта для получения установившегося движения жидкости. Это простое автоматическое устройство для поддержания постоянной скорости истечения является в то же время исключительно надежным, безотказным в работе именно благодаря своей простоте.
Работы на комплексе выполняются по единой методике, что обеспечивает преемственность работ и легкость восприятия. Взаимосвязь отдельных работ позволяет комплексно подойти к экспериментальной проверке решаемых вопросов.

Профессор каф. ОТД педагогического института А.Д. Тян (Усть-Каменогорск, 1990)

Оригинальность устройств комплекта «Капелька», которые работают на внутризамкнутом водообороте, состоит в том, что стационарное течение в них обеспечивается за счет эффекта «сосуд Мариотта» и поэтому они не требуют электроэнергии и не имеют движущихся деталей машин, т. е. бесшумны и автономны относительно водо- и энергопитающих сетей.
Маломасштабность и портабельность дает возможность студентам пользоваться устройствами индивидуально и выполнить основной объем лабораторных работ по курсу гидравлики. Они являются хорошим учебным пособием по наглядности и студенты обучаются на них методам гидравлических измерений практически, но ограничены по верхнему пределу критерия Рейнольдса и имеют невысокую точность при определении коэффициента Дарси. Поэтому использование таких устройств не исключает применение одновременно с ними в лабораториях гидравлики традиционных полномасштабных экспериментальных установок.
Устройства занимают мало времени на подготовку и проведение опытов и поэтому эффективны для обучения студентов-заочников и в филиалах учебных заведений.

Зав. кафедрой рудничных стационарных установок горного института им. Г.В. Плеханова, профессор Б.С. Маховиков и доцент каф. РСУ К.Г. Асатур (Ленинград, 1990)

Отмечая оригинальность комплекта, его компактность, удобство пользования, невысокую стоимость, отсутствие насосов, двигателей, вентилей, возможность использования для демонстрационных и лабораторных работ, следует отметить и его недостатки.
Работа на обычных стендах связана с использованием различной запорно-регулирующей арматуры, измерительной аппаратуры, обучением студентов работе с насосами (пуск, остановка, регулирование), что весьма необходимо и полезно для будущих специалистов, изучающих гидравлику. Комплект «Капелька» не позволяет получить навыки такой работы.
По сравнению со стендами комплект имеет ограниченную возможность изменения исходных параметров эксперимента (давлений, напоров, скоростей и т. д.), что существенно снижает методическую ценность лабораторных работ, так как численные значения наблюдаемых параметров получаются примерно одинаковыми у всех студентов.
Указанные ограничения, по нашему мнению, обосновывают необходимость оснащения гидравлических кафедр и классическими экспериментальными стендами.

Зав. кафедрой гидравлики инженерно-строительного института, профессор Н.Н. Лапшев (Ленинград, 1990)