3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Luftgelagertes Drehsystem U8405680
Bedienungsanleitung
04/08 ALF
1Luftstromerzeuger
2Nivellierscheibe
3Zusatzmassen
4Stativrohr, lang
5Hantelstange
6Start/Stopp-Einheit
1. Sicherheitshinweise
Das luftgelagerte Drehsystem ist ein empfindliches Gerätesystem.
•Drehscheibe und Drehlager vor mechanischen Beschädigungen schützen.
•Das Gerätesystem vor Schmutz, Staub und Flüssigkeiten schützen.
Bei Verwendung des Laserreflexsensors sind die entsprechenden Vorschriften zum Einsatz von Lasern zu beachten.
•Nicht in den Laserstrahl blicken.
7Drehlagereinheit
8Drehscheibe
9Garnrolle
10S-Haken
11Umlenkrolle
2. Beschreibung
Das luftgelagerte Drehsystem ist ein Gerätesystem zur Untersuchung reibungsfreier Drehbewegungen zu folgenden Themen:
Gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Drehbewegungen
Newton’sche Bewegungsgleichungen bei Drehbewegungen
Trägheitsmoment und Drehmoment
Das Gerätesystem eignet sich sowohl zur anschaulichen Demonstration, als auch zur Erarbeitung der
1
physikalischen Gesetze der Kinematik und Dynamik in Schülerübungen und Praktika.
Eine kleine Drehscheibe mit Winkelskala trägt eine Querstange (Hantelstange) zur Halterung von Massen. Die Drehscheibe lagert auf einem Luftpolster und erlaubt so fast reibungsfreie Drehbewegungen, wobei die Drehachse durch eine Zentrierung vorgegeben ist. Über eine Umlenkrolle und eine Stufenrolle wird mit einer Schnur das Gewicht der eingehakten Antriebsmasse übertragen.
Dank der Reibungsarmut reichen sehr geringe Drehmomente zum Auslösen der Drehbewegungen, so dass der Einfluss der Trägheit der beschleunigenden Masse auch beim kleinsten Trägheitsmoment des Systems unter einem Promille liegt. Außerdem können die sich über mehrere Sekunden erstreckenden Drehbewegungen mühelos mit bloßem Auge und einer Handstoppuhr quantitativ erfasst werden.
Für präzise Messungen ist der Einsatz eines Digitalzählers möglich, der durch die Start/Stopp-Einheit gestartet und bei Nulldurchgang durch das Signal eines Laserreflexsensors gestoppt wird.
Der Luftstromerzeuger des luftgelagerten Drehsystems U8405680-115 ist für eine Netzspannung von 115 V (±10 %) ausgelegt, der im Gerätesystem U8405680-230 für 230 V (±10 %).
Experimente zur Untersuchung von reibungsfreien Drehschwingungen und zur Untersuchung von reibungsfreien Drehbewegungen mit einer großen Drehscheibe ermöglicht der Ergänzungssatz zum luftgelagerten Drehsystem U8405690.
3. Lieferumfang
1 Drehlagereinheit
1 Drehscheibe mit Hantelstange
1 Stufenrolle
1 Start/Stopp-Einheit
3 S-Haken (2x 1 g, 1x 2g)
1 Satz Zusatzmassen (2x 12,5 g, 2x 25 g, 2x 50 g) 1 Luftstromerzeuger mit Steckernetzgerät
1 Silikonschlauch mit Hahn
1 Umlenkrolle
1 Stativrohr, lang
1 Stativrohr, kurz
1 Stativstange, 250 mm
1 Nivellierscheibe
1 Rolle Nähgarn
4. Technische Daten
Winkelskala: |
0 – 360° |
Skalenteilung: |
1° |
Länge der Hantelstange: |
ca. 440 mm |
Radien des Lochrasters: |
30 – 210 mm |
Schrittweite des Lochrasters: |
20 mm |
Radien der Stufenrolle: |
5 / 10 / 15 mm |
Trägheitsmoment der Dreh- |
ca. 0,9 g m2 |
scheibe mit Hantelstange: |
|
Max. Trägheitsmoment: |
ca. 7,1 g m2 |
Min. Antriebsdrehmoment: |
ca. 0,05 mN m |
Max. Antriebsdrehmoment: |
ca. 0,60 mN m |
5. Allgemeine Grundlagen
In Analogie zur Newton’schen Bewegungsgleichung für Translationsbewegungen gilt: Ein drehbar gelagerter starrer Körper mit dem Trägheitsmoment J erfährt die Winkelbeschleunigung α, wenn das Drehmoment
(1)M = J α.
angreift. Wirkt ein konstantes Drehmoment, so vollzieht der Körper eine Drehbewegung mit gleichmäßiger Winkelbeschleunigung.
Der Körper dreht sich in der Zeit t um den Winkel
(2) ϕ = 1 α t 2 . 2
Daraus folgt für die Winkelbeschleunigung α
(3) |
α = |
2 ϕ |
|
|||
|
|
|||||
|
|
t 2 |
|
|
||
und |
|
|
|
|
|
|
(4) |
α = |
π |
|
bei ϕ = 90° |
||
t 2 |
||||||
|
|
|
|
|||
Das Drehmoment M resultiert aus der Gewichtskraft einer beschleunigenden Masse mM, die im Abstand rM zur Drehachse am Körper angreift.
(5)M =rM mM g
g =9,81 m : Fallbeschleunigung s2
Bringt man auf der Hantelstange des Drehsystems zusätzlich zwei Massen mJ in festem Abstand rJ zur Drehachse an, so vergrößert sich das Trägheitsmoment gemäß
(6) J = J0 +2 m J rJ2
Jo: Trägheitsmoment ohne Zusatzmassen
2
6.Bedienung
6.1Aufbau (siehe Fig. 1 und 2)
•Stativstange (h) mit Stativrohr (f) verbinden und befestigen.
•Drehlagereinheit (j) auf Stativrohr (f) aufbauen und Arretierschraube festziehen.
•Umlenkrolle (n) im Stativrohr (f) aufbauen und mit Arretierschraube befestigen.
•Start/Stopp-Einheit auf Stativrohr (e) aufsetzen, fixieren und auf Stativstange (h) schieben.
Vor Experimentierbeginn muss das Drehsystem erst ausgerichtet werden, bevor der weitere Aufbau erfolgen kann.
•Nivellierscheibe in die kreisförmige Vertiefung der Drehlagereinheit legen.
•Schlauch des Kompressors am Schlauchanschluss
(k) befestigen.
•Kompressor mit dem Netz verbinden und einschalten.
•Mittels der Justierschrauben (g und m) ist eine Korrektur der Neigung zweier Ebenen möglich (siehe Fig. 3).
Die Lagekorrektur ist ausreichend, wenn die Nivellierscheibe gleichmäßig über die Fläche des Drehlagers taumelt.
•Drehscheibe (i) mit Hantelstange und Stufenrolle auf Drehlagereinheit (j) setzen.
•Start/Stopp-Einheit zur Drehscheibe schieben und mit Arretierschraube befestigen. Der Schaumstoff des Zeigers (a) muss den Rand der Drehscheibe leicht berühren.
Fig. 2 Aufbau des Drehsystems: f Stativrohr, g Justierschraube, h Stativstange, i Drehscheibe, j Drehlagereinheit, k Schlauchanschluss, l Hantelstange mit Stufenrolle und Zusatzmassen, m Justierschraube, n Umlenkrolle
Fig. 3 Ausrichtung des Drehsystems
6.2 Regelung der Luftzufuhr
•Luftdurchsatz nur am Hahn (p) regeln.
Fig. 1 Aufbau der Start/Stopp–Einheit: a Zeiger, b Auslösehebel, c Buchsen für Starter, d Konsole für Laserreflexsensor, d Stativrohr
Fig. 4 Luftzufuhr: o Luftstromerzeuger, p Hahn, q Schlauch
3
7. Versuchsbeispiele
Zur Zeitmessung sind folgende Geräte empfehlenswert:
1 |
Mechanische Stoppuhr |
U40801 |
oder |
|
|
1 |
Laserreflexsensor |
U8533380 |
und |
|
|
1 |
Digitalzähler (115 V, 50/60 Hz) |
U8533341-115 |
oder |
|
|
1 |
Digitalzähler (230 V, 50/60 Hz) |
U8533341-230 |
7.1 Gleichmäßig beschleunigte Drehbewegung
7.1.1 Erstellung eines Drehwinkel-Zeit-Diagramms Empfohlene Parameter:
Beschleunigende Masse mM = 2 g Stufenrolle rM = 10 mm
Zusatzmasse mJ = 25 g Abstand rJ = 170 mm Drehwinkel ϕ = 10°, 40°, 90°, 160°, 250°
•Zusatzmassen im gleichen Abstand von der Drehachse auf die Hantelstange aufschieben.
•Bindfaden am Metallzapfen der Drehscheibe befestigen und ca. 5-6 Mal um eine Stufenscheibe wickeln.
•Das andere Ende des Fadens über die Umlenkrolle legen und einen der S-Haken daran festknoten.
•Den S-Haken so aufhängen, dass er über eine Tischkante hängt.
•Drehscheibe in die gewünschte Winkelposition drehen und mit dem Zeiger arretieren.
•Kompressor einschalten.
•Hebel nach unten drücken und die Drehbewegung auslösen. Gleichzeitig die Zeitmessung mit der Stoppuhr starten.
•Bei Nulldurchgang (Nullmarke passiert die Position des Zeigers) Zeitmessung stoppen und abgelesene Zeit notieren.
•Zeiten für verschiedene Drehwinkel bestimmen und ein t-ϕ-Diagramm erstellen.
Für die empfohlenen Parameter ergeben sich folgende Zeiten:
10° |
40° |
90° |
160° |
250° |
|
|
|
|
|
2 s |
4 s |
6 s |
8 |
10 s |
|
|
|
|
|
7.2Winkelbeschleunigung in Abhängigkeit des Drehmoments
7.2.1 Winkelbeschleunigung in Abhängigkeit der beschleunigenden Masse
Empfohlene Parameter: Drehwinkel ϕ = 90°
Zusatzmasse mJ = 50 g; Abstand rJ = 210 mm
Stufenrolle rM = 10 mm
Beschleunigende Massen mM = 1 g, 2 g, 3 g, 4 g
•Experimentieraufbau wie unter 6.1 beschrieben.
•Zeiten für den gleichen Drehwinkel mit unter-
schiedlichen beschleunigenden Massen mM bestimmen und die entsprechende Winkelbeschleunigung α berechnen.
•Abhängigkeit der Winkelbeschleunigung α von der
beschleunigenden Masse in einem mM-α- Diagramm darstellen.
7.2.2 Winkelbeschleunigung in Abhängigkeit des Stufenrollenradius
Empfohlene Parameter: Drehwinkel ϕ = 90°
Zusatzmasse mJ = 50 g; Abstand rJ = 210 mm Beschleunigende Masse mM = 2 g Stufenrollenradius rM = 5 mm, 10 mm, 15 mm
•Experimentieraufbau wie unter 6.1 beschrieben.
•Zeiten für den gleichen Drehwinkel mit unter-
schiedlichen Stufenrollenradien rM bestimmen und die entsprechende Winkelbeschleunigung α berechnen.
•Abhängigkeit der Winkelbeschleunigung α vom
Radius der Stufenrolle rM in einem rM-α-Diagramm darstellen.
7.3Winkelbeschleunigung in Abhängigkeit des Trägheitsmoments
7.3.1 Trägheitsmoment in Abhängigkeit der Zusatzmasse
Empfohlene Parameter: Drehwinkel ϕ = 90° Beschleunigende Masse mM = 2 g Stufenrollenradius rM = 10 mm
Zusatzmasse mJ = 0 g, 12,5 g, 25 g, 50 g Abstand rJ = 210 mm
•Experimentieraufbau wie unter 6.1 beschrieben.
•Zeiten für den gleichen Drehwinkel mit unter-
schiedlichen Zusatzmassen mJ bei gleichem Abstand rJ bestimmen und das entsprechende Trägheitsmoment J berechnen.
•Abhängigkeit des Trägheitsmoments J von der
Zusatzmasse mJ in einem mJ-J-Diagramm darstellen.
7.3.2 Trägheitsmoment in Abhängigkeit des Abstands der Zusatzmasse von der Drehachse
Empfohlene Parameter: Drehwinkel ϕ = 90° Beschleunigende Masse mM = 2 g
4
Stufenrollenradius rM = 10 mm
Zusatzmasse mJ = 50 g
Abstand rJ = 30 mm, 50 mm, 70 mm, …210 mm
•Experimentieraufbau wie unter 6.1 beschrieben.
•Zeiten für den gleichen Drehwinkel mit unter-
schiedlichen Abständen rJ der Zusatzmassen bestimmen und das entsprechende Trägheitsmoment J berechnen.
•Abhängigkeit des Trägheitsmoments J vom Ab-
stand rJ der Zusatzmassen in einem rJ -J-Diagramm darstellen.
7.4Zeitmessung mit dem Digitalzähler und dem Laserreflexsensor
Mit der Start/Stopp-Einheit und dem LaserReflexsensor sind exakte Messungen über definierte Winkelsegmente möglich (siehe Fig. 1). Durch Betätigen des Hebels (8) erfolgt die mechanische Entriegelung der Drehscheibe und zeitgleich wird ein Schaltkontakt zwischen den Buchsen (6) geöffnet und löst die Zeitmessung aus. Der Laserreflexsensor ermöglicht das berührungsund verzögerungsfreie Stoppen des Zeitmessvorganges.
Warnhinweis: Nicht in den Laserstrahl blicken!
•Laserreflexsensor auf die Konsole der Start/StoppEinheit stellen (magnetische Befestigung).
•Start/Stopp-Einheit mit dem Start-Eingang und Laserreflexsensor mit dem Stopp-Eingang am Zähler verbinden.
•Laserreflexsensor so verschieben, dass das Licht durch die Bohrung der 0°-Position fällt. (Hinweis: Loch mit einem Papierstreifen abdecken. Laserlicht ist durch Papier gut sichtbar.)
•Drehscheibe in die gewünschte Winkelposition drehen und mit dem Zeiger bei oberer Hebelstellung arretieren. Dabei berührt der Zeiger nur leicht den Rand der Drehscheibe.
•Hebel nach unten drücken und so die Drehbewegung und Zeitmessung auslösen.
Die Zeitmessung stoppt, wenn das Licht des Lasers auf die Bohrung der 0°-Position oder auf eine Marke auf der Unterseite der großen Drehscheibe (aus dem Ergänzungssatz) trifft.
Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Deutschland • www.elwedidactic.com 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com Technische Änderungen vorbehalten
© Copyright 2008 3B Scientific GmbH
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Rotating System on Air Bed U8405680
Instruction Sheet
04/08 ALF
1 |
Airflow generator (compressor) |
7 |
Air-bearing unit |
2 |
Levelling washer |
8 |
Rotating disc |
3 |
Additional weights |
9 |
Reel of cotton |
4 |
Stand rod, long |
10 |
S-hooks |
5 |
Transverse beam |
11 |
Pulley |
6 |
Start/stop unit |
|
|
1. Safety Instructions
This rotating system on air bed is a sensitive instrument.
•Protect the rotating disc and the air bearing from mechanical damage.
•Protect the system from dirt, dust and liquids.
When using the laser reflection sensor, the appropriate regulations for the use of lasers must be observed.
•Do not look into the laser beam.
2. Description
The rotating system on air bed is an instrument for the study of frictionless rotational motion, encompassing the following topics:
Steady rotational motion and rotational motion with uniform acceleration.
Newton’s laws of motion applied to rotational motion.
Moment of inertia and torque.
The apparatus is suitable both for presenting clear demonstrations and for students to investigate the
1
physical laws of kinematics and dynamics in exercises and practical classes.
A small rotating disc marked with an angular scale supports a transversely mounted beam to which weights can be attached. The disc rests on an aircushion so that it can rotate virtually without friction and the axis of rotation is preset by adjusting the centre. The weight of a driving mass hanging on a thread is transmitted to the disc via one simple pulley and a multiple pulley.
Because the frictional drag is minimal, even very small torques are enough to start the rotational motion. Consequently, the effect of the inertia contributed by the accelerating weight on the thread is less than onethousandth of the total, even for the smallest moment of inertia that an be investigated. Moreover, measurement of the angular distance covered in a period of several seconds can be made very easily by the unaided eye and a hand-operated stopwatch.
For precise measurements it is possible to use a digital counter, which can be started by the built-in start/stop unit and stopped by a signal generated when the zero point of the scale passes through a light beam from a laser reflection sensor.
The air-flow generator for the rotating apparatus is designed to operate with a mains voltage of either 230 V ±10 % (U8405680-230) or 115 V ±10 % (U8405680115).
A set of accessories is available for the rotating system on air bed (U8405690) that allows for experiments on frictionless rotational oscillations and on frictionless rotational motion with a larger rotating disc.
3. Equipment Supplied
1 Rotational air-cushion bearing unit
1 Rotating disc with transverse beam
1 Multiple pulley
1 Start/stop unit
3 S-shaped hooks (2x 1 g, 1x 2 g)
1 Set of additional weights (2x 12.5 g, 2x 25 g, 2x 50 g) 1 Air-flow generator with mains adapter
1 Silicone-rubber tube with valve
1 Pulley
1 Stand rod, long
1 Stand rod, short
1 Stainless steel rod, 250 mm
1 Levelling washer
1 Reel of cotton-thread
4. Technical Data
Angle scale: |
0 – 360° |
Scale divisions: |
1° |
Length of transverse beam: |
≈ 440 mm |
Radial distance to holes in beam: |
30 – 210 mm |
Space between holes: |
20 mm |
Multiple pulley radii: |
5/10/15 mm |
Moment of inertia of rotating disc |
|
and transverse beam: |
≈ 0.9 g m2 |
Max. moment of inertia: |
≈ 7.1 g m2 |
Min. driving torque: |
≈ 0.05 mN m |
Max. driving torque: |
≈ 0.60 mN m |
5. Basic Principles
In analogy to Newton’s law of motion for translational motion, the relationship between the torque M that is applied to a rigid body with a moment of inertia J, supported so that it can rotate, and the angular acceleration α is as follows
(1)M = J α.
If the applied torque is constant, the body undergoes a rotational motion with a constant rate of angular acceleration.
In a time t from the start, the body rotates through the following angle:
(2) ϕ = 1 α t 2 . 2
This leads to the following expressions for the angular acceleration α :
(3) α = 2 ϕ t 2
and, for the special case ϕ = 90o,
(4) α = π . t2
The torque M results from the weight of an accelerating mass mM acting at the distance rM from the axis of rotation of the body, and is therefore:
(5)M =rM mM g
where g = 9.81 m/s2, the gravitational acceleration constant.
If two additional masses mJ are attached to the transverse beam of the rotating system at a fixed distance rJ from the axis of rotation, the moment of inertia is increased from the initial value Jo (without added masses) to:
(6) J = J0 +2 m J rJ2
2
6.Experiment Procedure
6.1Setting up (see Figs. 1 and 2)
•Attach the stainless steel rod (h) to the long stand rod (f) and secure it.
•Insert the air-cushion bearing unit (j) in a hole in the long stand rod (f) and tighten the locking screw.
•Attach the pulley (n) to a long supporting rod (f) and secure it with a locking screw.
•Attach the start/stop unit to the short supporting tube (e), secure it, and slide it onto the stainless steel rod (h).
Before completing the set-up and beginning the experiment, the rotating system must be made level.
•Place the levelling disc in the circular recess of the air-cushion bearing unit.
•Attach the tube from the compressor to the inlet connector (k).
•Connect the compressor to the mains and switch it on.
•The two adjustment screws (g and m) allow inclination with respect to the horizontal to be adjusted in two planes (see Fig. 3).
The levelling is satisfactory when the levelling disc spins around evenly over the surface of the air-bearing unit.
•Place the rotating disc (i), together with the tranverse and the multiple pulley, on the aircushion bearing unit (j).
•Push the start/stop unit up to the rotating disc and secure it with the locking screw. The foam pad of the pointer (a) should be in slight contact with the edge of the rotating disc.
Fig. 2 Set-up of the rotating system: f long stand rod, g and m levelling screws, h stainless steel rod,
i rotating disc, j air-cushion bearing unit, k tube inlet,
l transverse beam with graduated pulley and additional weights, n pulley
Fig. 1 Set-up for the start/stop unit: a pointer, b starting lever, c sockets for starter, d bracket for laser reflection sensor, e short stand rod
Fig. 3 Levelling the rotating system
6.2 Regulating the air supply
•Use only the valve (p) to regulate the airflow.
Fig. 4 Air supply controls: o airflow generator (compressor), p valve, q tube
3
7. Sample Experiments
To make time measurements the following instruments are recommended:
1 |
Mechanical stopwatch |
U40801 |
or |
|
|
1 |
Laser reflection sensor |
U8533380 |
and |
|
|
1 |
Digital counter (230 V, 50/60 Hz) |
U8533341-230 |
or |
|
|
1 |
Digital counter (115 V, 50/60 Hz) |
U8533341-115 |
7.1 Uniformly accelerated rotation
7.1.1 Making a graph of rotation angle versus time Recommended parameters:
Accelerating mass mM = 2 g Multiple pulley radius rM = 10 mm
Additional weight mJ = 25 g, distance rJ = 170 mm Rotation angles ϕ = 10°, 40°, 90°, 160°, 250°
•Slide the two additional weights onto the transverse beam at the same distance from the axis of rotation.
•Attach a thread to the metal peg on the rotating disc and wind about 5-6 turns around a groove of the multiple pulley.
•Run the other end of the thread over the pulley and tie one of the S-shaped hooks firmly onto the end.
•Position the system so that the S-shaped hook hangs over an edge of the work-bench.
•Turn the rotating disc to the desired angle position and restrain it with the pointer.
•Switch on the compressor.
•Press the lever down to start the rotation, and simultaneously start the stopwatch for the time measurement.
•When the zero mark passes the position of the pointer, stop the time measurement, read the time, and write it down.
•Determine the times for different angles of rotation and plot a t-ϕ diagram.
For the parameters recommended above, the times are as follows:
10° |
40° |
90° |
160° |
250° |
|
|
|
|
|
2 s |
4 s |
6 s |
8 |
10 s |
|
|
|
|
|
7.2 Angular acceleration as a function of torque
7.2.1 Angular acceleration with different accelerating masses
Recommended parameters: Angle of rotation ϕ = 90°
Additional weight mJ = 50 g, distance rJ = 210 mm Multiple pulley radius rM = 10 mm
Accelerating masses mM = 1 g, 2 g, 3 g, 4 g
•Set up the experiment as described under 6.1.
•Determine the times for the same angle of
rotation with different accelerator masses mM and calculate the corresponding angular accelerations
α.
•Display the dependence of the angular
acceleration α on the accelerator mass in an mM-α diagram.
7.2.2 Angular acceleration with different multiple pulley radius
Recommended parameters: Angle of rotation ϕ = 90°
Additional weight mJ = 50 g, distance rJ = 210 mm Accelerating mass mM = 2 g
Multiple pulley radii rM = 5 mm, 10 mm, 15 mm
•Set up the experiment as described under 6.1.
•Determine the times for the same angle of
rotation with differing pulley radii rM and calculate the corresponding angular accelerations
α.
•Display the dependence of the angular acceleration α on the radius of the multiple pulley rM in an rM-α diagram.
7.3Angular acceleration as a function of the moment of inertia
7.3.1 Moment of inertia as a function of the additional weight
Recommended parameters: Angle of rotation ϕ = 90° Accelerating mass mM = 2 g Multiple pulley radius rM = 10 mm Distance rJ = 210 mm
Additional weights mJ = 0 g, 12.5 g, 25 g, 50 g
•Set up the experiment as described under 6.1.
•Determine the times for the same angle of
rotation with different additional masses mJ and the same distance rJ, and calculate the corresponding moments of inertia J using Equations 4, 5 and 1.
•Display the dependence of the moment of inertia J on the additional mass mJ in an mJ-J diagram.
7.3.2 Moment of inertia as a function of the distance of the additional masses from the axis of rotation
Recommended parameters: angle of rotation ϕ = 90° accelerator mass mM = 2 g
4
graduated pulley radius rM = 10 mm additional mass mJ = 50 g
distances rJ = 30 mm, 50 mm, 70 mm, …210 mm
•Set up the experiment as described under 6.1.
•Determine the times for the same angle of
rotation with different distances rJ of the additional mass and calculate the corresponding moments of inertia J using Equations 4, 5 and 1.
•Display the dependence of the moment of inertia
J on the distance rJ of the additional mass in an rJ-J diagram.
7.4Time measurements using a digital counter and the laser reflection sensor
By using the start/stop unit and the laser reflection sensor, it is possible to make exact measurements over defined angular segments (see Fig. 1). Operating the lever (b) releases the brake that is holding the disc, and simultaneously a switch contact between the two sockets (c) is opened and starts the time measurement. A laser reflection sensor can be used to stop the time measurement at a predetermined position without touching the disc and without a time delay.
Warning: do not look into the laser beam!
•Place a laser reflection sensor on the bracket of the start/stop unit (magnetic holding mechanism).
•Connect the start/stop unit to the counter’s start signal input and the laser reflection sensor to the counter’s stop signal input.
•Position the laser reflection sensor so that the light beam passes through the hole at the 0° position. (Tip: cover the hole with a strip of paper
– the laser light is easily visible through the paper.)
•Turn the rotating disc to the desired position on the scale and hold it there with the pointer by moving the lever to its upper position. The pointer should be only in slight contact with the edge of the disc.
•Press the lever down to start the rotation and the time measurement.
The time measurement stops when the light from the laser falls on the hole at the 0° position or on a mark on the underside of the large rotating disc (including in the set of additional accessories).
Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Germany • www.elwedidactic.com 3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com Technische Änderungen vorbehalten
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