3B Scientific Rotating System on Air Bed (230 V, 50__60 Hz) - Manual (Page 28)

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7. Ejemplos de experimentación
Para la medición de los tiempos se recomiendan los
siguientes aparatos:
1 Cronómetro mecánico U40801
o
1 Sensor de reflexión de Láser U8533380
y
1 Contador digital (115 V, 50/60 Hz)
U8533341-115
o
1 Contador digital (230 V, 50/60 Hz)
U8533341-230
7.1 Movimiento de rotación uniformemente acele-
rado
7.1.1 Elaboración de un diagrama Ángulo de rotación
- Tiempo
Parámetros recomendados:
Masa de aceleración m
M
= 2 g
Polea escalonada r
M
= 10 mm
Masa adicional m
J
= 25 g; Distancia r
J
= 170 mm
Ángulo de rotación
ϕ = 10°, 40°, 90°, 160°, 250°
• Deslizar las masas adicionales sobre la varilla de
haltera a la misma distancia a uno y otro lado del
eje de rotación.
• Se fija el hilo de coser en la espiga metálica del
disco giratorio y se enrolla unas 5 ó 6 veces en un
disco escalón de la polea escalonada.
• El otro extremo del hilo se hace pasar sobre la
polea de desviación y se hija con un nudo uno de
los ganchos en S.
• El gancho en S se cuelga que quede más allá del
borde de la mesa.
• Se gira el disco giratorio a la posición angular
deseada y se enclava con el índice.
• Se pone en marcha el compresor.
• Se presiona hacia abajo la palanca para ini ciar el
movimiento de rotación. Al mismo tiempo se po-
ne en marcha la medición del tiempo con el cro-
nómetro.
• Al paso por cero (Marca “cero“ de la posición del
índice) se detiene la medición del tiempo: Se lee y
se anota el tiempo medido.
• Se determinan los tiempos para diferentes
ángulos de rotación y se elabora un diagrama t-
ϕ.
Con los parámetros recomendados se obtienen los
siguientes tiempos:
10° 40° 90° 160° 250°
2 s 4 s 6 s 8 10 s
7.2 Aceleración angular en dependencia con el par
de fuerzas
7.2.1 Aceleración angular en dependencia con la masa
de aceleración
Parámetros recomendados:
Ángulo de rotación
ϕ = 90°
Masa adicional m
J
= 50 g; Distancia r
J
= 210 mm
Polea escalonada r
M
= 10 mm
Masas de aceleración m
M
= 1 g, 2 g, 3 g, 4 g
• Montaje experimental como se describe en el
punto 6.1.
• Se determinan los tiempos para el mismo ángulo
de rotación con diferentes masas de
accionamiento m
M
y se calcula la correspondiente
aceleración angular
α.
• Representar la dependencia de la aceleración
angular
α con la masa de aceleración en un di-
agrama m
M
-
α.
7.2.2 Aceleración angular en dependencia con el radio
de la polea escalonada.
Parámetros recomendados:
Ángulo de rotación
ϕ = 90°
Masa adicional m
J
= 50 g; Distancia r
J
= 210 mm
Masa de aceleración m
M
= 2 g
Radio de la polea escalonada r
M
= 5 mm, 10 mm, 15
mm
• Montaje experimental como se describe en el
punto 6.1.
• Se determinan los tiempos para el mismo ángulo
de rotación con diferentes radios de la polea
escalonada r
M
y se calcula la corres pondiente
aceleración angular
α .
• Se representa en un diagrama r
M
-
α la dependen-
cia de la aceleración angular
α con el radio de la
polea r
M
.
7.3 Aceleración angular en dependencia con el
momento de inercia
7.3.1 Momento de inercia en dependencia con la las
masas adicionales
Parámetros recomendados:
Ángulo
ϕ = 90°
Masa de aceleración m
M
= 2 g
Radio de la polea escalonada r
M
= 10 mm
Masas adicionales m
J
= 0 g, 12,5 g, 25 g, 50 g
Distancia r
J
= 210 mm
• Montaje experimental como se describe en el
punto 6.1.
• Se determinan los tiempos para el mismo ángulo
de rotación con diferentes masas adicionales con