Açısal hızı ölçmek için pratik kurulum


11

Kanadalı bir üreticiden bir topaç var ve ne kadar düzgün döndüğüne çok şaşırdım.

Fiziğe olan ilgim, üstte hangi hızda dönebileceğimi ve bunun diğer malzemelerden ve diğer şekillerden yapılmış diğer üstlerle nasıl karşılaştırıldığını bulmaya çalışmamı sağladı.

Küçük bir çıkartma yapıştırdım ve telefonumun kamerasıyla kaydettim, ancak kare hızı, zaman içindeki dönüş sayısını hesaplayamayacak kadar yavaş.

Özel ekipmanlara erişimim yok, ancak hacim, kütle, yoğunluk, sıcaklık ve muhtemelen atalet momentini ölçebilir veya yaklaşık olarak tahmin edebilirim. Üst kısmın açısal hızını nasıl ölçerim?


Teknik olarak, en yüksek hız, eğirme işleminin en başında elde edilir; topacın hızı sürtünme nedeniyle belirgin bir şekilde azalır. Bu yüzden ölçeceğiniz şey, çok fazla sürtünme olmaksızın tepenin dönme hızının "temsilcisi" olan bir süre boyunca ortalama bir hızdır. Soru şu ki, böyle bir süreyi nasıl belirliyorsunuz?

Başka bir fikir, bir dize eklemek ve belirli bir sürede rotasyon sayısını bulmak olacaktır. 'Bobinin' artan yarıçapı sürtünmeyi ve daha düşük açısal hızı bir şekilde telafi edebilir.
ahemmetter

Evet, en yüksek hızın ölçülmesi zordur, ancak eğirme başlangıcındaki ortalama hız sorduğum
şeydir

Ya yansıtıcı bir çıkartma ile çalışan ya da çoğu durumda dönme başına yeterli optik varyasyon ile çalışan nispeten düşük maliyetli optik takometreler satın alabilirsiniz. Bazı çalışmalarla bu 5 $ modülünü çalıştırabilir veya yaklaşık 12 $ 'dan bu gibi eksiksiz olanları
Russell McMahon

4
Buradaki ders: Resmi rehberliği kontrol etmeden rastgele kullanıcıların tavsiyesini almayın . O bir cevap alındı veya bir moderatör yardım Ilan önce İdeali, orijinal sitesinde soru silinmiş olurdu göç buraya soru. Şimdi aynı sitede iki soru var, cevap verdik, iki sitede var, bu ideal değil, dünyanın sonu. Bir dahaki sefere aklınızda bulundurun ve moderatörler buradan ele alacaktır.
Air

Yanıtlar:


7

Birkaç yol var.

En doğrudan, üst beyazın ve diğer siyahın yarısını boyamak, ardından bir ışık sensörü ile bir şey işaret etmektir. AC çıkışı biraz yükseltir, sonra frekansı belirler. Bu, kasıtlı bir frekans sayacı, frekansı doğrudan gösteren bir kapsam veya periyodu bulmak ve sonuçta size frekansı göstermek için programladığınız bir mikro denetleyici ile olabilir.

Raf dışı bir yöntem Strobe Tach olarak adlandırılır . Bu doğrudan bir frekans ölçümü değildir, ancak yine de oldukça iyi çalışabilir. Ayarlayabileceğiniz kalibre edilmiş bir hızda yanıp sönen bir flaştır. Yanıp sönen boruyu dönen topuzu "dondurmuş" görünecek şekilde ayarlarsınız, ardından flaşın hangi frekansa ayarlandığına bakarsınız.

Yine başka bir yol, mikrofona bağlı bir şeyin üstüne koymak. Kaçınılmaz olarak, dönme frekansında titreşime neden olacak bir dengesizlik olacaktır. Bu yükseltilebilir ve frekans ilk öneride ışık sinyali gibi belirlenebilir.

Dönen şeyi mıknatıslayabilirseniz, ışık sensörü veya mikrofonun üreteceğinden benzer bir sinyal almak için manyetik bir pikap kullanabilirsiniz.


12

Muhtemelen bir topacının sıklığını günlük ekipmanlarla ölçmek için en kolay pratik yöntem, hareketin yarattığı sesi analiz etmek ve karakteristik frekansı aramaktır. Bu, çoğu akıllı telefon için ücretsiz olması gereken bir spektrum analizörü uygulamasıyla yapılabilir.

Topaçları telefonun mikrofonuna yakın bir yere yerleştirin ve sesi spektrum analizörü uygulamasıyla kaydedin. Frekans spektrumunda, tepe aşağı doğru dönerken yavaşça düşük frekanslara doğru hareket eden birkaç tepe noktası görmelisiniz. En düşük olanı dönme frekansı olmalı ve diğeri tamsayı katlarındaki harmoniklerdir.

Net bir sinyal almak için ölçülebilir bir ses çıkarmak için tepeye ihtiyacınız vardır. İçi boş bir rezonatörün üstüne yerleştirmek yardımcı olabilir. Ayrıca, üst kısım biraz pürüzlü bir yüzeye dönerse, bu sesi önemli ölçüde artıracaktır, ancak ölçmek istediğiniz şeyi rahatsız edebilir.

topaç

Resim az önce yaptığım bir testi gösteriyor. Güzel bir spektrogram moduna sahip "Spectrum Analyzer" adlı bir iPhone uygulaması kullandım. Gördüğünüz gibi (ölçeği okumak zor olsa da) tepem en düşük frekans bileşeni 100 Hz'den biraz daha fazla başlayan bir ses yarattı. Dolayısıyla açısal hız kabaca 600 rad / s idi.


1
+1 Bunun çok basit bir yöntem olması komik, ama 5 yıl önce çoğu insanın erişemeyeceği bir şeydi.
Chris Mueller


1

Güzel bir ham formülün yardımcı olabileceğini . Bu nedenle, sıkma hızı sizin için çok hızlı ise, önceki hız ters orantılı ve çok yavaş olacaktır. Burada malzemenin kütlesinden etkisini görebilirsiniz, ancak aynı zamanda atalet momentini ve ayrıca dönme ekseni ile ön ekseni arasındaki dikey mesafeyi yaklaşık olarak hesaplamanız gerekir.Tp=4π2I/mgrTs


R sabit nokta (yüzeyde) ile kütle merkezi arasındaki mesafe mi? Ayrıca, yazdığınız dikey mesafenin ne olduğundan eminim. Bu eksenler sabit noktada kesişmiyor mu?
ahemmetter

1

Cevap, yüksek hızlı bir LED stroboskopik ışığa sahip olmak olabilir. Bunun ne kadar kolay / pahalı olacağı, uğraştığınız açısal hıza bağlıdır. Orta hızlara çıkacak bazı telefon uygulamaları bile var.

Topaçtaki işaretin sabit görünmesi için stroboskopun hızını ayarlarsınız. Ancak bu zor olacaktır çünkü hız sabit olmayacaktır.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.