3B Scientific Rotating System on Air Bed (230 V, 50__60 Hz) User Manual
Page 32
2
físicas da cinemática e dinâmica em ensaios de
estudantes e estágios.
Um pequeno disco giratório com escala angular
suporta uma barra transversal (barra de suporte) para
fixação de massas. A placa rotativa é apoiada numa
almofada de ar e permite assim movimentos rotativos
quase isentos de atrito, sendo que o eixo de rotação é
determinado por uma centralização. Através de uma
roldana de desvio e uma roldana escalonada o peso
da massa de acionamento enganchada é transmitido
com um fio/barbante.
Graças ao atrito insignificante são suficientes
momentos de giro reduzidíssimos para desencadear
os movimentos rotativos, de modo que a influência da
inércia da massa acelerada mesmo mediante o
momento de inércia mínimo do sistema fique abaixo
de um milésimo. Além disso os movimentos rotatórios
remanescentes por vários segundos podem ser
registrados quantitativamente a olho nu e com um
cronômetro sem qualquer esforço.
Para medições precisas é possível utilizar o contador
digital que pode ser ativado pela unidade Start/Stop e
ser parado pelo sinal de um sensor de reflexo Laser
mediante uma passagem zero.
O gerador de fluxo de ar do sistema rotativo
sustentado por ar U8405680-115 é concebido para
uma tensão de rede de 115 V (±10 %), e o do sistema
de aparelhos U8405680-230 para 230 V (±10 %).
Experiências para examinar vibrações de rotações
isentas de atrito com uma placa rotativa grande são
proporcionadas pelo Kit complementar do sistema
rotativo sustentado por ar U8405690.
3. Kit fornecido
1 Unidade de mancal rotativo
1 Disco rotativo com barra transversal
1 Roldana escalonada
1 Unidade Start/Stop
3 Ganchos S (2x 1 g, 1x 2g)
1 Jogo de massas suplementares (2x 12,5 g, 2x 25 g,
2x 50 g)
1 Gerador de fluxo de ar com fonte de alimentação
pela rede.
1 Mangueira de silicone com torneira/válvula
1 Roldana de desvio
1 Tubo suporte longo
1 Tubo suporte curto
1 Barra suporte, 250 mm
1 Disco nivelador
1 Carretel de linha de costura
4. Dados técnicos
Escala angular:
0 – 360°
Divisão da escala:
1°
Compr. barra de suporte:
ca. 440 mm
Raios dos furos de referência:
30 – 210 mm
Espaçamento furos de referência:
20 mm
Raios da roldana escalonada:
5 / 10 / 15 mm
Momento de inércia do disco rotativo com barra de
alteres:
ca. 0,9 g m
2
Momento de inércia max:
ca. 7,1 g m
2
Momento de torque de acion. min: ca. 0,05 mN m
Momento de torque de acion.
max.
: ca. 0,60 mN m
5. Princípios básicos
Em analogia à equação de Newton dos movimentos
para movimentos de translação vale: um corpo rígido
apoiado solto de modo a girar sobre o eixo com um
momento de inércia J experimenta a aceleração
angular
α, quando o momento de torque
(1)
α
⋅
= J
M
.
atuar. Havendo atuação de um momento de torque
constante, o corpo executará um movimento rotativo
com velocidade angular uniforme.
O corpo girará durante o tempo t em torno do ângulo
(2)
2
2
1
t
⋅
α
⋅
=
ϕ
.
Daí resulta para a aceleração angular
α
(3)
2
2
t
ϕ
⋅
=
α
e
(4)
2
t
π
=
α
para
°
=
ϕ 90
O momento de torque M resulta da força do peso de
uma massa acelerada m
M
, que numa distância r
M
para
o eixo rotativo atua no corpo/obj.
(5)
g
m
r
M
⋅
⋅
=
M
M
2
81
9
s
m
,
g
=
: Aceleração de gravidade
Se colocarmos na barra transversal do sistema rotativo
suplementarmente duas massas m
J
a
distância fixa r
J
para o eixo rotativo, então
aumentaremos o momento de inércia conf.
(6)
2
0
2
J
J
r
m
J
J
⋅
⋅
+
=
J
o
: Momento de inércia sem massas suplementares