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experimentos de alumnos y en laboratorios de
prácticas.
Un disco giratorio pequeño lleva una varilla tran-
sversal (varilla de haltera) para el soporte de ma-
sas. El disco giratorio se encuentra sobre un
cojín de neumático y permite así movimientos de
rotación, casi libres de fricción, pasando el eje de
rotación por medio de una unidad de centrado
prevista. Usando una polea escalonada, una de
desviación y una cuerda se transmite como
fuerza el peso de la masa de accionamiento
enganchada.
Gracias a la fricción tan reducida, bastan pares
de fuerza mínimos para generar un movimiento
de rotación así que la influencia de la inercia de
la masa que acelera está por debajo del uno por
mil, también en los casos de momentos de
inercia
mínimos
movimientos de rotación que se extiendan por
más de varios segundos se pueden estudiar
cuantitativamente sólo con la vista y con un
cronómetro de mano.
Para mediciones más precisas se recomienda el
empleo de un contador digital, el cual se pone en
marcha por la unidad de Marcha/Parada la que al
paso por cero se deja detener por medio de la
señal de un sensor de reflexión de Láser.
El generador de corriente de aire del sistema
sobre cojín neumático 1000781 está diseñado
para una tensión de red de 115 V (±10 %); el del
sistema
de
aparatos
pondientemente para 230 V (±10 %).
Experimentos para el estudio de oscilaciones
angulares y de movimientos de rotación ambos,
con fricción reducida, se hacen posibles con el
juego de aparatos adicional del sistema giratorio
sobre cojín neumático 1000783.
3. Volumen de entrega
1 Unidad de soporte giratorio
1 Disco giratorio con varilla transversal de haltera
1 Polea escalonada
1 Unidad de Marcha/Parada
3 Ganchos en S (2x 1 g, 1x 2g)
1 Masas adicionales (2x 12,5 g, 2x 25 g, 2x 50 g)
1 Generador de corriente de aire con fuente de
alimentación enchufable
1 Manguera de silicona con llave
1 Polea de desviación
1 Tubo soporte, largo
1 Tubo soporte, corto
1 Varilla soporte
1 Disco de nivelación
1 Carrete de hilo de coser
del
sistema.
Además
1000782
corres-
4. Datos técnicos
Escala angular:
Divisiones de escala:
Longitud de la varilla transversal: aprox. 440 mm
Radios de la retícula de huecos: 30 – 210 mm
Pasos de la retícula de huecos:
Radios de la polea escalonada:
Momento de inercia del disco
giratorio con la varilla transversal: aprox. 0,9 g m
Momento de inercia max.:
Par de fuerzas de
accionamiento min.:
Par de fuerzas de
accionamiento max:
5. Fundamentos generales
En analogía con las ecuaciones de Newton para
el movimiento de translación se establece: Un
cuerpo rígido con un momento de inercia J,
colocado
en
tal
experimenta una aceleración angular cuando el
par de fuerzas M actúa sobre él, se tiene la
relación:
J
M
(1)
.
Si sobre el cuerpo rígido actúa un par de fuerzas
constante, éste realiza un movimiento de rotación
con aceleración angular constante.
En el tiempo t el cuerpo rota un ángulo igual:
1
t
(2)
2
A partir de esta relación se obtiene la aceleración
angular
2
(3)
2
t
con
(4)
2
t
El par de fuerzas M se origina por la fuerza
originada por el peso de la masa m
sobre el cuerpo a una distancia r
rotación.
(5)
M
r
m
M
M
2
: Aceleración de caída libre
g = 9.81 m/s
Se fijan adicionalmente dos masas m
lla de haltera a una distancia fija r
al eje de rotación, el momento de inercia del
sistema se aumenta de acuerdo con:
(6)
J
J
2
m
0
J
: Momento de inercia sin las masas adicionales
o
2
0 – 360°
1°
20 mm
5 / 10 / 15 mm
aprox. 7,1 g m
aprox. 0,05 mN m
aprox. 0,60 mN m
forma
que
pueda
2
.
y
o
= 90
, que actúa
M
del eje de
M
g
en la vari
J
con respecto
J
2
r
J
J
2
2
girar,
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