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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:
Divisão da escala:
Compr. barra de suporte:
Raios dos furos de referência:
Espaçamento furos de referência:
Raios da roldana escalonada:
Momento de inércia do disco rotativo com barra de
Momento de inércia max:
Momento de torque de acion. min:
Momento de torque de acion.
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
= J
α ⋅
(1)
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
1
ϕ
=
α ⋅
t ⋅
(2)
2
Daí resulta para a aceleração angular α
ϕ ⋅
2
α
=
(3)
2
t
e
π
α
=
(4)
para
2
t
O momento de torque M resulta da força do peso de
uma massa acelerada m
o eixo rotativo atua no corpo/obj.
=
⋅
(5)
M
r
m
M
M
m
g =
9
,
81
: Aceleração de gravidade
2
s
Se colocarmos na barra transversal do sistema rotativo
suplementarmente duas massas m
distância fixa r
para o eixo rotativo, então
J
aumentaremos o momento de inércia conf.
=
+
⋅
⋅
2
(6)
J
J
2
m
r
0
J
J
J
: Momento de inércia sem massas suplementares
o
2
0 – 360°
1°
ca. 440 mm
30 – 210 mm
20 mm
5 / 10 / 15 mm
alteres:
ca. 0,9 g m
ca. 7,1 g m
ca. 0,05 mN m
: ca. 0,60 mN m
max.
2
.
ϕ 90
=
°
, que numa distância r
M
⋅
g
a
J
2
2
para
M
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