3B Scientific Rotating System on Air Bed (230 V, 50__60 Hz) - Manual (Page 16)

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7. Exemples d'expériences
Pour mesurer le temps, le matériel supplémentaire
suivant est recommandé :
1 chronomètre mécanique U40801
ou
1 capteur réflexe laser U8533380
et
1 compteur numérique
U8533341-115
ou
1 compteur numérique
U8533341-230
7.1 Mouvement de rotation à accélération
uniforme
7.1.1 Réalisation d'un diagramme angle de rotation -
temps
Paramètres recommandés :
Masse d'accélération m
M
= 2 g
Poulie à étages r
M
= 10 mm
Masse supplémentaire m
J
= 25 g écart r
J
= 170 mm
Angle de rotation
ϕ = 10°, 40°, 90°, 160°, 250°
• Glissez sur la barre porte-poids les masses
supplémentaires qui doivent toutes présenter le
même écart avec l'axe de rotation.
• Fixez le fil de couture au pivot métallique de la
poulie tournante et enroulez-le 5 à 6 fois autour
de la poulie à étages.
• Placez l'autre extrémité du fil sur la poulie de
renvoi et nouez-y l'un des crochets en S.
• Fixez le crochet en S de manière à ce qu'il pende
au-dessus de la table.
• Tournez la poulie tournante dans la position
angulaire souhaitée et fixez-la avec le pointeur.
• Mettez le compresseur en service.
• Appuyez le levier vers le bas et déclenchez le
mouvement de rotation. En même temps, lancez
la mesure du temps avec le chronomètre.
• Lors du passage à zéro (le repère zéro passe sur la
position du pointeur), arrêtez la mesure et notez
le temps indiqué par le chronomètre.
• Déterminez les temps pour différents angles de
rotation et réalisez un diagramme t-
ϕ.
Pour les paramètres recommandés, vous obtenez les
temps suivants :
10° 40° 90° 160° 250°
2 s 4 s 6 s 8 10 s
7.2 Accélération angulaire en fonction du couple
de rotation
7.2.1 Accélération angulaire en fonction de la masse
d'accélération
Paramètres recommandés :
Angle de rotation
ϕ = 90°
Masse supplémentaire m
J
= 50 g écart r
J
= 210 mm
Poulie à étages r
M
= 10 mm
Masses d'accélération m
M
= 1 g, 2 g, 3 g, 4 g
• Montez l'expérience comme décrit au paragraphe
6.1.
• Déterminez les temps pour le même angle de
rotation avec différentes masses d'accélération m
M
et calculez l'accélération angulaire
correspondante
α.
• Représentez le rapport entre l'accélération
angulaire
α et la masse d'accélération dans un
diagramme m
M
-
α.
7.2.2 Accélération angulaire en fonction du rayon de
la poulie à étages
Paramètres recommandés :
Angle de rotation
ϕ = 90°
Masse supplémentaire m
J
= 50 g écart r
J
= 210 mm
Masse d'accélération m
M
= 2 g
Rayon de la poulie à étages r
M
= 5 mm, 10 mm, 15
mm
• Montez l'expérience comme décrit au paragraphe
6.1.
• Déterminez les temps pour le même angle de
rotation avec différents rayons de la poulie à
étages r
M
et calculez l'accélération angulaire
correspondante
α.
• Représentez le rapport entre l'accélération
angulaire
α et le rayon de la poulie à étages r
M
dans un diagramme r
M
-
α.
7.3 Accélération angulaire en fonction du moment
d'inertie
7.3.1 Moment d'inertie en fonction de la masse
supplémentaire
Paramètres recommandés :
Angle de rotation
ϕ = 90°
Masse d'accélération m
M
= 2 g
Rayon de la poulie à étages r
M
= 10 mm
Écart r
J
= 210 mm
Masse supplémentaire m
J
= 0 g, 12,5 g, 25 g, 50 g
• Montez l'expérience comme décrit au paragraphe
6.1.
• Déterminez les temps pour le même angle de
rotation avec différentes masses supplémentaires
m
J
et le même écart r
J
, puis calculez le moment
d'inertie correspondant J.
• Représentez le rapport entre le moment d'inertie
J et la masse supplémentaire m
J
dans un
diagramme m
J
-J.