कोणीय वेग को मापने के लिए व्यावहारिक सेटअप

Question

मुझे एक कनाडाई निर्माता से एक कताई शीर्ष मिला है, और मैं बहुत आश्चर्यचकित हूं कि यह बड़े करीने से घूमता है।

भौतिकी में मेरी रुचि ने मुझे यह पता लगाने की कोशिश की है कि मैं किस शीर्ष गति पर शीर्ष स्पिन कर सकता हूं और अन्य सामग्रियों और अन्य आकृतियों से बने अन्य टॉप्स की तुलना कैसे कर सकता हूं।

मैंने इसके लिए थोड़ा स्टिकर चिपकाया है और इसे अपने फोन के कैमरे से रिकॉर्ड किया है, लेकिन फ्रेम दर बहुत धीमी है जो समय के साथ घुमावों की संख्या को गिनने में सक्षम है।

मेरे पास विशेष उपकरणों तक पहुंच नहीं है लेकिन मैं मात्रा, द्रव्यमान, घनत्व, तापमान को माप सकता हूं या अनुमानित कर सकता हूं और शायद जड़ता का क्षण भी। मैं शीर्ष की कोणीय गति कैसे माप सकता हूं?

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तकनीकी रूप से, कताई की शुरुआत में शीर्ष गति हासिल की जाती है; कताई शीर्ष का वेग तब स्पष्ट रूप से घर्षण के कारण कम हो जाता है। तो जो आप मापने जा रहे हैं वह उस समय की औसत गति से अधिक है जो बहुत अधिक घर्षण के बिना शीर्ष के घूर्णी वेग का "प्रतिनिधि" है। सवाल यह है कि आप इस तरह की अवधि का निर्धारण कैसे करते हैं?

एक और विचार एक स्ट्रिंग संलग्न करना और एक निश्चित समय में घुमावों की संख्या का पता लगाना होगा। 'कॉइल' की बढ़ी हुई त्रिज्या कुछ हद तक घर्षण और धीमी कोणीय गति की भरपाई कर सकती है।

— किन्नर

हां, शीर्ष गति को मापना कठिन है, लेकिन कताई की शुरुआत में औसत गति वही है जो मैं पूछ रहा था

— किन्नर

आप अपेक्षाकृत कम लागत वाले ऑप्टिकल टैकोमीटर खरीद सकते हैं जो या तो एक चिंतनशील स्टिकर के साथ काम करते हैं या, कई मामलों में, प्रति चक्कर बस पर्याप्त ऑप्टिकल भिन्नता। कुछ काम के साथ आप कर सकते हैं इस $ 5 मॉड्यूल काम या आप खरीद सकते हैं के बारे में $ 12 से इस तरह पूरा लोगों

— रसेल मैकमोहन

यहाँ सबक है: आधिकारिक मार्गदर्शन के लिए जाँच के बिना यादृच्छिक उपयोगकर्ताओं की सलाह मत लो । आदर्श रूप से, आपने उत्तर प्राप्त करने से पहले मूल साइट पर प्रश्न को हटा दिया होगा, या यहां प्रश्न को स्थानांतरित करने के लिए मॉडरेटर की सहायता को सूचीबद्ध किया होगा । अब हमारे पास एक ही प्रश्न के दो, उत्तर, दो साइटों पर हैं, जो आदर्श नहीं है, लेकिन शायद ही दुनिया का अंत है। अगली बार इसे ध्यान में रखें और मॉडरेटर इसे यहां से संभाल लेंगे।

— एयर

Answer 1

इसके कई तरीके हैं।

सबसे सीधा है शीर्ष सफेद का आधा भाग और दूसरा काला, फिर उस पर एक प्रकाश संवेदक के साथ कुछ इंगित करें। एसी आउटपुट को थोड़ा बढ़ाता है, फिर आवृत्ति निर्धारित करता है। यह एक जानबूझकर आवृत्ति काउंटर के साथ हो सकता है, एक क्षेत्र जो आवृत्ति को सीधे प्रदर्शित करता है, या एक माइक्रोकंट्रोलर जिसे आप अवधि खोजने के लिए प्रोग्राम करते हैं और अंततः आपको आवृत्ति दिखाते हैं।

शेल्फ विधि को बंद करने को स्ट्रोब टैक कहा जाता है । यह एक प्रत्यक्ष आवृत्ति मापक नहीं है, लेकिन फिर भी बहुत अच्छी तरह से काम कर सकता है। यह एक स्ट्रोब है जो एक अंशांकित दर पर चमकता है जिसे आप समायोजित कर सकते हैं। आप कताई शीर्ष को "फ्रीज" करने के लिए दिखाई देने वाले स्टोबिंग को समायोजित करते हैं, फिर देखें कि स्ट्रोब को किस आवृत्ति पर सेट किया गया है।

अभी तक यह एक माइक्रोफोन पर युग्मित कुछ पर शीर्ष डाल करने के लिए एक और तरीका है। अनिवार्य रूप से कुछ असंतुलन होगा, जो रोटेशन की आवृत्ति पर कंपन का कारण होगा। यह प्रवर्धित किया जा सकता है और पहले सुझाव में प्रकाश संकेत की तरह निर्धारित आवृत्ति।

यदि आप कताई चीज को चुम्बकित कर सकते हैं, तो आप प्रकाश संवेदक या माइक्रोफोन द्वारा उत्पादित समान संकेत प्राप्त करने के लिए एक चुम्बकीय पिकअप का उपयोग कर सकते हैं।

Answer 2

हर रोज उपकरण के साथ कताई शीर्ष की आवृत्ति को मापने के लिए संभवतः सबसे आसान व्यावहारिक तरीका है गति द्वारा बनाई गई ध्वनि का विश्लेषण करना और विशेषता आवृत्ति की तलाश करना। यह एक स्पेक्ट्रम एनालाइज़र ऐप के साथ किया जा सकता है जो अधिकांश स्मार्टफ़ोन के लिए मुफ्त में उपलब्ध होना चाहिए।

फोन के माइक्रोफ़ोन के करीब कताई को रखें और स्पेक्ट्रम विश्लेषक ऐप के साथ ध्वनि रिकॉर्ड करें। आपको आवृत्ति स्पेक्ट्रम में कई चोटियों को देखना चाहिए जो धीरे-धीरे कम आवृत्तियों की ओर बढ़ते हैं जबकि शीर्ष नीचे घूम रहा है। सबसे कम एक रोटेशन आवृत्ति होनी चाहिए, और दूसरे पूर्णांक गुणकों पर हार्मोनिक्स हैं।

स्पष्ट संकेत प्राप्त करने के लिए आपको एक औसत दर्जे का ध्वनि बनाने के लिए शीर्ष की आवश्यकता है। एक खोखले गुंजयमान यंत्र के शीर्ष पर रखने से मदद मिल सकती है। इसके अलावा, अगर शीर्ष सतह पर कुछ खुरदरापन होता है, तो यह ध्वनि को काफी बढ़ाएगा, लेकिन यह परेशान कर सकता है कि आप क्या मापना चाहते हैं।

चित्र एक त्वरित परीक्षण दिखाता है जो मैंने अभी किया था। मैंने "स्पेक्ट्रम एनालाइज़र" नाम का एक आईफोन ऐप इस्तेमाल किया जिसमें अच्छा स्पेक्ट्रोग्राम मोड है। जैसा कि आप देख सकते हैं (हालांकि पैमाने को पढ़ना मुश्किल है) मेरे शीर्ष ने एक ध्वनि बनाई जिसका सबसे कम आवृत्ति घटक 100zz से थोड़ा अधिक बाहर शुरू हुआ। तो कोणीय वेग लगभग 600 रेड / सेकंड था।

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+1 यह हास्यास्पद है कि यह इतनी सरल विधि है, लेकिन यह 5 साल पहले ज्यादातर लोगों के लिए सुलभ नहीं होगी।

— क्रिस मुलर

Answer 3

आप वैगन व्हील या स्ट्रोबोस्कोपिक प्रभाव का उपयोग कर सकते हैं और गणना कर सकते हैं कि जब तक इसे रोका नहीं जाता है तब तक कितनी बार घूमता है।

यह आपको सुपर स्लो मोशन कैमरा के बिना RPM प्राप्त करने देता है।

Answer 4

मुझे लगता है कि एक अच्छा कच्चे फार्मूला की मदद हो सकती है । तो अगर आपके लिए स्पिन की गति बहुत तेज है, तो पूर्वगामी गति व्युत्क्रमानुपाती और बहुत धीमी होगी। यहां आप सामग्री के प्रभाव को उसके द्रव्यमान के माध्यम से देख सकते हैं, लेकिन आपको जड़ता के क्षण के साथ-साथ स्पिन अक्ष और पूर्ववर्ती अक्ष के बीच लंबवत दूरी को भी समझना होगा।$T_p = 4\pi^2 I / mgrT_s$

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क्या आर निर्धारित बिंदु (सतह पर) और द्रव्यमान के बीच की दूरी है? इसके अलावा, मुझे यकीन है कि आपके द्वारा लिखी गई दूरी कितनी है। उन कुल्हाड़ियों को तय बिंदु में काटना नहीं है?

— किन्नर

Answer 5

इसका उत्तर एक उच्च गति वाले एलईडी स्ट्रोबोस्कोपिक प्रकाश को पकड़ना हो सकता है। यह कितना आसान / महंगा होगा यह उस कोणीय गति पर निर्भर करता है जिससे आप निपट रहे हैं। यहां तक ​​कि कुछ फोन ऐप भी हैं जो मध्यम गति तक जाएंगे।

आप अपने कताई शीर्ष पर दिखाई स्थिर बनाने के लिए स्ट्रोबोस्कोप की गति को ट्यून करते हैं। लेकिन यह मुश्किल होगा क्योंकि गति स्थिर नहीं होगी।