3B Scientific Rotating System on Air Bed (230 V, 50__60 Hz) - Manual (Page 22)

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7. Esempi di esperimenti
Per misurare il tempo si consiglia di utilizzare gli
apparecchi seguenti:
1 cronometro meccanico U40801
oppure
1 sensore di riflessione laser U8533380
e
1 Contatore digitale (1 V, 50/60 Hz)
U8533341-115
oppure
1 Contatore digitale (230 V, 50/60 Hz)
U8533341-230
7.1 Movimenti rotatori ad accelerazione costante
7.1.1 Realizzazione di un diagramma angolo di
rotazione-tempo
Parametri consigliati:
Massa in accelerazione m
M
= 2 g
Rullo graduato r
M
= 10 mm
Massa aggiuntiva m
J
= 25 g distanza r
J
= 170 mm
Angoli di rotazione
ϕ = 10°, 40°, 90°, 160°, 250°
• Infilare sull’asta del manubrio i pesi aggiuntivi ad
una distanza uguale dall’asse di rotazione.
• Fissare il filo al perno di metallo del disco rotante
ed avvolgerlo 5-6 volte intorno ad un disco
graduato.
• Mettere l’altra estremità del filo sulla puleggia e
annodarla ad uno dei ganci ad S.
• Appendere il gancio ad S in modo che penda su
uno degli angoli del tavolo.
• Girare il disco rotante nella posizione angolare
desiderata e bloccarlo con l’indicatore.
• Avviare il compressore.
• Spingere la leva verso il basso ed attivare il
movimento rotatorio. Avviare
contemporaneamente la misurazione del tempo
con il cronometro.
• Al passaggio attraverso lo zero (lo zero supera la
posizione dell’indicatore) fermare la misurazione
del tempo ed annotare il tempo rilevato.
• Definire i tempi di diversi angoli di rotazione e
realizzare un diagramma t-
ϕ.
Per i parametri consigliati si ottengono i seguenti
tempi:
10° 40° 90° 160° 250°
2 s 4 s 6 s 8 10 s
7.2 Accelerazione angolare in funzione del
momento torcente
7.2.1 Accelerazione angolare in funzione della massa
in accelerazione
Parametri consigliati:
Angolo di rotazione
ϕ = 90°
Massa aggiuntiva m
J
= 50 g distanza r
J
= 210 mm
Rullo graduato r
M
= 10 mm
Masse in accelerazione m
M
= 1 g, 2 g, 3 g, 4 g
• Struttura sperimentale come descritta al punto
6,1.
• Determinare i tempi dello stesso angolo di
rotazione con masse diverse in accelerazione m
M
e calcolare la rispettiva accelerazione angolare
α.
• Rappresentare la relazione tra l’accelerazione
angolare
α e la massa in accelerazione con un
diagramma m
M
-
α.
7.2.2 Accelerazione angolare in funzione del raggio
del rullo graduato
Parametri consigliati:
Angolo di rotazione
ϕ = 90°
Massa aggiuntivo m
J
= 50 g distanza r
J
= 210 mm
Masse in accelerazione m
M
= 2 g
Raggio del rullo graduato r
M
= 5 mm, 10 mm, 15 mm
• Struttura sperimentale come descritta al punto
6,1.
• Determinare i tempi dello stesso angolo di
rotazione con raggi diversi del rullo graduato r
M
e
calcolare la rispettiva accelerazione angolare
α.
• Rappresentare la relazione tra l’accelerazione
angolare
α e il raggio del rullo graduato r
M
con un
diagramma r
M
-
α.
7.3 Accelerazione angolare in funzione del
momento d’inerzia
7.3.1 Momento d’inerzia in funzione del peso
aggiuntivo
Parametri consigliati:
Angolo di rotazione
ϕ = 90°
Masse in accelerazione m
M
= 2 g
Raggio del rullo graduato r
M
= 10 mm
Distanza r
J
= 210 mm
Massa aggiuntiva m
J
= 0 g, 12,5 g, 25 g, 50 g
• Struttura sperimentale come descritta al punto
6,1.
• Determinare i tempi per lo stesso angolo di
rotazione con masse aggiuntive diversi m
J
ad una
distanza uguale r
J
e calcolare il rispettivo
momento d’inerzia J.
• Rappresentare la relazione tra il momento
d’inerzia J e la massa aggiuntiva m
J
con un
diagramma m
J
-J.
7.3.2 Momento d’inerzia in funzione della distanza del
peso aggiuntivo dall’asse di rotazione
Parametri consigliati: