Trabajo Práctico Nº 2 “Medición De La Velocidad Angular De Un Motor Mediante Un Sistema De Datos”

Universidad Nacional de La Matanza

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA E INVESTIGACIONES TECNOLOGICAS

Física I

Trabajo Práctico Nº 2 “Medición de la velocidad angular de un motor mediante un sistema de datos”

Día: Lunes y Jueves
Horario: Mañana

Profesores: -Ing. Néstor Lorenzetti
-Lic. Hugo Mastrícola
-Ing. Franco Ciotti

Integrantes: -Bárbara Boyer
-Maximiliano Pérez-Marcos García
-Eleazar Pin Etchave
Resumen:

Se tomatón datos de velocidad y posición angular con respecto al tiempo de un motor con aspas, mediante un sistema de adquisición de datos, al cual se le suministro la separación angular entre rayos consecutivos. Se obtuvieron las tablas de valores correspondientes arrojadas por el sistema y luego fueron desarrollados los cálculospertinentes para medir su constancia atreves del tiempo.

Introducción:

Mediante un sensor de barrera infrarroja (que posee 2 estados), el reloj interno de la PC y Sistema de Adquisición de Datos (SAD),al cual se le suministró los datos correspondientes a la separación angular 360º / Número de aspas. Si tenemos la separación angular y con los instantes de tiempo (t1 y t2) también podemos calcularla velocidad angular media:

ωM = ∆Ѳ = ∆Ѳ t2
∆t t2 –t1

Si el intervalo de tiempo ∆t es suficientemente chico, el valor de esta velocidad angular media será muy próximo al valor de la velocidad angular instantánea ω, correspondiente al instante de tiempo:

tm =( t1+ t2)/2

Analizaremos si la velocidad angular puede considerarse constante durante el intervalode tiempo medido y se la estimara mediante dos procedimientos diferentes:

a) Se promediara las distintas velocidades angulares informadas por el sistema, calculando las correspondientes incertidumbres estándar y porcentual.
b) Se confeccionara un grafico de posición angular en función del tiempo. La pendiente de la recta así determinada representa físicamente a la velocidad angular delmotor.

Para obtener los valores de los objetos del sistema con su respectiva incertidumbre estándar, utilizaremos:
- El valor representativo, X0 será estimado a partir del valor medio de la serie de mediciones realizadas:

[pic]

Es decir:

[pic]

- En la incertidumbre asociada al valor representativo anterior, habrá una combinación debida a la dispersión de las mediciones obtenidas,la que se estima a través de la desviación estándar del promedio:

[pic]

- Pero en la incertidumbre también habrá una contribución debida a la apreciación del instrumento de medición, que provoca que cada lectura tenga un intervalo de incertidumbre de ancho [pic]. La incertidumbre estándar de apreciación será estimada como: [pic]
- La incertidumbre estándar del valor representativo será:[pic]

- El resultado de la medición se expresara en la forma:[pic]

Desarrollo:

Materiales:

• Motor de 12 Volt con aspas adosadas (Cooler).
• Fuente de alimentación de 13,5 Volt.
• Resistencia de 220 Homs con caja.
• Dos cables con ficha banana.
• PC con Data Studio y Excel.
• Interfaz Science Workshop 500 (CI-6400).
• Barrera infrarroja (ME-9498ª).• Medio de almacenamiento (provisto por el alumno).

Procedimiento:

Para el desarrollo del trabajo practico, primero tuvimos que evaluar que todo estuviera conectado correctamente, es decir, que este cada uno de los materiales en su lugar. Luego abrimos el Data Studio, lo ponemos en Smart Pulley colocamos el dato de la separación angular entre aspas en el programa que es 51.428º,arrastramos la grafica de velocidad angular y posición angular a la pantalla y conectamos el sistema para que arranque.
Las gráficas en cuestión son las siguientes:

[pic]

[pic]

Así podemos comprobar que la experiencia estuvo realizada correctamente, siguiendo los gráficos. Luego con los resultados obtenidos los pasamos a una planilla de Excel. A continuación veremos los resultados del...