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misura massa cancello
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CarloStudente
Jul 10, 2015, 4:53:30 PM7/10/15
to
Buonasera,
ho il seguente problema:
Ho un cancello ad anta battente di ferro zincato, voglio automatizzare l'apertura e serve un motore; la "potenza" che il motore deve avere dipende dalla massa del cancello.
Ho tutto e solo ciò che si trova comunemente in una casa ( metro, bilancia pesa persone, bottiglie d'acqua, elastici, una carriola, un'automobile, uno smartphone che ha un sacco di applicazioni, ecc eccc)
Vorrei misurare nel modo più preciso la massa del cancello SENZA staccarlo dai cardini: qualcuno mi suggerisce come ottenere una "buona" misura?
Ciao
ho il seguente problema:
Ho un cancello ad anta battente di ferro zincato, voglio automatizzare l'apertura e serve un motore; la "potenza" che il motore deve avere dipende dalla massa del cancello.
Ho tutto e solo ciò che si trova comunemente in una casa ( metro, bilancia pesa persone, bottiglie d'acqua, elastici, una carriola, un'automobile, uno smartphone che ha un sacco di applicazioni, ecc eccc)
Vorrei misurare nel modo più preciso la massa del cancello SENZA staccarlo dai cardini: qualcuno mi suggerisce come ottenere una "buona" misura?
Ciao
Serfcx
Jul 10, 2015, 5:27:59 PM7/10/15
to
In data 10/7/2015 ore 22:53:30 CarloStudente ha scritto:
>Buonasera,
Salute a te!
>ho il seguente problema:
>Ho un cancello ad anta battente di ferro zincato, voglio
>automatizzare l'apertura e serve un motore; la "potenza" che il
>motore deve avere dipende dalla massa del cancello.
Il mio consiglio e' che la tua scelta la faccia senza nessun
calcolo della massa. Devi chiedere al venditore che motore ti
consiglia descrivendogli il cancello. Poi, con considerazioni
esclusivamente di spesa, devi prendere almeno il successivo di
quello consigliato.
La morale e' che una qualsiasi macchina (meccanica o termica)
rende meglio e dura di piu' se lavora non al massimo (il max di
solito e' a 2/3, ma meglio scendere che salire - non so se rendo
l'idea).
>Ho tutto e solo ciò che si trova comunemente in una casa (
>metro, bilancia pesa persone, bottiglie d'acqua, elastici, una
>carriola, un'automobile, uno smartphone che ha un sacco di
>applicazioni, ecc eccc)
>Vorrei misurare nel modo più preciso la massa del cancello SENZA
>staccarlo dai cardini: qualcuno mi suggerisce come ottenere una
>"buona" misura?
Se invece e' solo un problema teorico, beh... mi ritiro in buon
ordine, anche se, essendo ingegnere, dovrei aiutarti nei calcoli,
ma mi dispiace non ho tempo ne' fresco per impegnarmi seriamente.
--
Cordiali Saluti
Sergio
>Buonasera,
Salute a te!
>ho il seguente problema:
>Ho un cancello ad anta battente di ferro zincato, voglio
>automatizzare l'apertura e serve un motore; la "potenza" che il
>motore deve avere dipende dalla massa del cancello.
calcolo della massa. Devi chiedere al venditore che motore ti
consiglia descrivendogli il cancello. Poi, con considerazioni
esclusivamente di spesa, devi prendere almeno il successivo di
quello consigliato.
La morale e' che una qualsiasi macchina (meccanica o termica)
rende meglio e dura di piu' se lavora non al massimo (il max di
solito e' a 2/3, ma meglio scendere che salire - non so se rendo
l'idea).
>Ho tutto e solo ciò che si trova comunemente in una casa (
>metro, bilancia pesa persone, bottiglie d'acqua, elastici, una
>carriola, un'automobile, uno smartphone che ha un sacco di
>applicazioni, ecc eccc)
>Vorrei misurare nel modo più preciso la massa del cancello SENZA
>staccarlo dai cardini: qualcuno mi suggerisce come ottenere una
>"buona" misura?
ordine, anche se, essendo ingegnere, dovrei aiutarti nei calcoli,
ma mi dispiace non ho tempo ne' fresco per impegnarmi seriamente.
--
Cordiali Saluti
Sergio
Giorgio Bibbiani
Jul 11, 2015, 2:10:08 AM7/11/15
to
CarloStudente ha scritto:
reale o ipotetico? E' curioso che in problema ipotetico
si precisi che il cancello sia fatto di ferro zincato...
> voglio
> automatizzare l'apertura e serve un motore; la "potenza" che il
> motore deve avere dipende dalla massa del cancello.
Non solo dalla massa, sicuramente il momento di inerzia
come tutta la geometria del cancello, la struttura dei
cardini ecc. ecc., giuocano un ruolo importante, poi nella
pratica, come ti e' gia' stato detto, la scelta del sistema di
apertura si fara' magari in modo empirico ma comunque
in base a criteri conservativi.
In ogni caso direi che con gli strumenti che citi a seguito
si potrebbe tentare di misurare direttamente il momento
di inerzia piuttosto che la massa, per ricavare la massa si
dovrebbero avere ulteriori informazioni appunto sulla
distribuzione di massa nel cancello.
> Ho tutto e solo ciò che si trova comunemente in una casa ( metro,
> bilancia pesa persone, bottiglie d'acqua, elastici, una carriola,
> un'automobile, uno smartphone che ha un sacco di applicazioni, ecc
> eccc)
> Vorrei misurare nel modo più preciso la massa del cancello SENZA
> staccarlo dai cardini: qualcuno mi suggerisce come ottenere una
> "buona" misura?
"buona" in Fisica vuol dire poco, e anche gli "strumenti" non sono
ben precisati, ad es. gli elastici sarebbero sufficientemente robusti
da poter realizzare assieme a supporti dei dinamometri (che si
potrebbero tarare con la bilancia e le bottiglie d'acqua, o anche con
le sole bottiglie, se di volume noto poi si ricava il peso) per applicare
forze note al cancello? L'attrito sui cardini e' trascurabile o lo si deve
misurare (tempo di "frenata" del cancello libero) per migliore la
precisione della misura del momento di inerzia? Ecc. ecc..
Comunque, per "risolvere" il giochino, applichiamo con il "dinamometro"
una forza nota costante perpendicolarmente (usando una squadra) al cancello
in un punto noto, calcoliamo il momento della forza rispetto all'asse di rotazione,
misuriamo (smartphone) il tempo di apertura di un certo angolo, se trascuriamo
gli attriti possiamo calcolare il momento di inerzia, se supponiamo ad es. che
la distribuzione di massa sia omogenea calcoliamo la massa.
Se poi lo smartphone dispone di un accelerometro *sufficientemente* sensibile
allora con un software opportuno basterebbe attaccarlo al cancello in un
punto e con orientazione determinati, applicare una forza determinata, smettere
di applicare la forza e lasciare frenare il cancello, terminato il processo
l'aggeggio ci darebbe direttamente il risultato della misura.
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
> Ho un cancello ad anta battente di ferro zincato,
Vorrei chiederti di precisare il contesto, e' un problema
reale o ipotetico? E' curioso che in problema ipotetico
si precisi che il cancello sia fatto di ferro zincato...
> voglio
> automatizzare l'apertura e serve un motore; la "potenza" che il
> motore deve avere dipende dalla massa del cancello.
come tutta la geometria del cancello, la struttura dei
cardini ecc. ecc., giuocano un ruolo importante, poi nella
pratica, come ti e' gia' stato detto, la scelta del sistema di
apertura si fara' magari in modo empirico ma comunque
in base a criteri conservativi.
In ogni caso direi che con gli strumenti che citi a seguito
si potrebbe tentare di misurare direttamente il momento
di inerzia piuttosto che la massa, per ricavare la massa si
dovrebbero avere ulteriori informazioni appunto sulla
distribuzione di massa nel cancello.
> Ho tutto e solo ciò che si trova comunemente in una casa ( metro,
> bilancia pesa persone, bottiglie d'acqua, elastici, una carriola,
> un'automobile, uno smartphone che ha un sacco di applicazioni, ecc
> eccc)
> Vorrei misurare nel modo più preciso la massa del cancello SENZA
> staccarlo dai cardini: qualcuno mi suggerisce come ottenere una
> "buona" misura?
ben precisati, ad es. gli elastici sarebbero sufficientemente robusti
da poter realizzare assieme a supporti dei dinamometri (che si
potrebbero tarare con la bilancia e le bottiglie d'acqua, o anche con
le sole bottiglie, se di volume noto poi si ricava il peso) per applicare
forze note al cancello? L'attrito sui cardini e' trascurabile o lo si deve
misurare (tempo di "frenata" del cancello libero) per migliore la
precisione della misura del momento di inerzia? Ecc. ecc..
Comunque, per "risolvere" il giochino, applichiamo con il "dinamometro"
una forza nota costante perpendicolarmente (usando una squadra) al cancello
in un punto noto, calcoliamo il momento della forza rispetto all'asse di rotazione,
misuriamo (smartphone) il tempo di apertura di un certo angolo, se trascuriamo
gli attriti possiamo calcolare il momento di inerzia, se supponiamo ad es. che
la distribuzione di massa sia omogenea calcoliamo la massa.
Se poi lo smartphone dispone di un accelerometro *sufficientemente* sensibile
allora con un software opportuno basterebbe attaccarlo al cancello in un
punto e con orientazione determinati, applicare una forza determinata, smettere
di applicare la forza e lasciare frenare il cancello, terminato il processo
l'aggeggio ci darebbe direttamente il risultato della misura.
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
Fatal_Error
Jul 11, 2015, 3:33:33 AM7/11/15
to
complessiva dei vari prodotti siderurgici con i quali e' fatto il
cancello (tipo: quadri da 30 mm 14 metri, quadri da 10 mm 36 metri,
ecc. ecc.) quindi moltiplicare per il peso a metro lineare che trovi ad
esempio qui:
http://www.socfeder.it/pdf/SOCFEDER_doc_1_32.pdf
Una volta noto il peso complessivo->massa trova subito il momento
d'inerzia, ci aggiunge un 30% come ridondanza di sicurezza ed ha finito
il computo, visto che i motori per i cancelli prevedono gia' una certa
ridondanza e degli attriti ragionevoli... Direi che in un'oretta se la
dovrebbe cavare.
Ciao
---
Questa e-mail è stata controllata per individuare virus con Avast antivirus.
http://www.avast.com
Elio Fabri
Jul 12, 2015, 9:47:13 AM7/12/15
to
Giorgio Bibbiani ha scritto:
sull'argomento:
- il primo (di G. Pezzi) usa un iPhone 5 con app "sparkvue"
https://itunes.apple.com/it/app/sparkvue/id361907181?mt=8
- il secondo (P.Vogt, J.Kuhn) si riferisce a smartphones Android, e
usa la app "accelogger":
http://de.androidzoom.com/android_applications/tools/avelogger_bgq_download.html
Non parlano di cancelli, ma fanno misure di accelerazione, e nel primo
sono riportati i dati con relativi errori.
Quindi si può vedere se potrebbero servire.
Di più non so...
--
Elio Fabri
> Se poi lo smartphone dispone di un accelerometro *sufficientemente*
> sensibile allora con un software opportuno basterebbe attaccarlo al
> cancello in un punto e con orientazione determinati, applicare una
> forza determinata, smettere di applicare la forza e lasciare frenare
> il cancello, terminato il processo l'aggeggio ci darebbe direttamente
> il risultato della misura.
Nel n. 2 (2013) di "La Fisica nella Scuola" ci sono due articoli
> sensibile allora con un software opportuno basterebbe attaccarlo al
> cancello in un punto e con orientazione determinati, applicare una
> forza determinata, smettere di applicare la forza e lasciare frenare
> il cancello, terminato il processo l'aggeggio ci darebbe direttamente
> il risultato della misura.
sull'argomento:
- il primo (di G. Pezzi) usa un iPhone 5 con app "sparkvue"
https://itunes.apple.com/it/app/sparkvue/id361907181?mt=8
- il secondo (P.Vogt, J.Kuhn) si riferisce a smartphones Android, e
usa la app "accelogger":
http://de.androidzoom.com/android_applications/tools/avelogger_bgq_download.html
Non parlano di cancelli, ma fanno misure di accelerazione, e nel primo
sono riportati i dati con relativi errori.
Quindi si può vedere se potrebbero servire.
Di più non so...
--
Elio Fabri
marcofuics
Jul 12, 2015, 11:23:07 AM7/12/15
to
Il giorno venerdì 10 luglio 2015 22:53:30 UTC+2, CarloStudente ha scritto:
> Vorrei misurare nel modo più preciso la massa del cancello SENZA staccarlo dai cardini: qualcuno mi suggerisce come ottenere una "buona" misura?
Siccome ti serve il mom-inerzia, tu con la massa vorresti far uso o:
> Vorrei misurare nel modo più preciso la massa del cancello SENZA staccarlo dai cardini: qualcuno mi suggerisce come ottenere una "buona" misura?
del teo Huygens oppure della matrice di inerzia...
saprai anche valutare la stima dell'errore che vai a commettere nell'uno e nell'altro caso.... a occhio e X fai un buco nell'H2O
fai prima e meglio se tocchi a mano e confronti con una cosa conosciuta
Archaeopteryx
Jul 12, 2015, 12:09:05 PM7/12/15
to
>
> fai prima e meglio se tocchi a mano e confronti con
> una cosa conosciuta
>
Data la precisione dei sensori di uno smartphone (comunque
> fai prima e meglio se tocchi a mano e confronti con
> una cosa conosciuta
>
sorprendentemente decente) e la difficoltà di mantenere
una forza costante e perpendicolare al cancello, virgola,
il tutto rispetto alla precisione ingegneristica possibile
e al fatto che comunque occorre un discreto margine nel
dimensionamento dell'organo attuatore, direi che non c'è
alcun dubbio che conviene fare una stima del peso del
cancello e soprattutto del suo momento di inerzia sulla
base delle caratteristiche geometriche. Almeno è così che
farei io.
Bruno Campanini
Jul 12, 2015, 3:25:12 PM7/12/15
to
on 10-07-15, CarloStudente supposed :
Per una "buona" misura, rivolgiti a un "buon" fabbro.
Bruno
Bruno
Giorgio Bibbiani
Jul 13, 2015, 1:22:37 AM7/13/15
to
Elio Fabri ha scritto:
http://www.pasco.com/prodCatalog/CI/CI-6558_acceleration-sensor/#resourcesTab
che ha una accuratezza e risoluzione massima di 0.01 g = 0.1m/s^2
(solo dopo taratura recente, in fabbrica viene tarato con accuratezza
0.5 m/s^2, si vede che la taratura non e' molto stabile...).
Dato ad es. un battente *omogeneo* di massa m = 100 kg e lungo
l = 2 m, il suo momento di inerzia rispetto all'asse di rotazione
sarebbe:
(1) I = 1/3 m l^2,
applicando una forza F = 20 N perpendicolarmente all'estremita'
del battente il suo momento sarebbe M = F l, l'accelerazione
angolare sarebbe (per ora trascuriamo l'attrito):
(2) w' = M / I = 3F / (m l),
se l'accelerometro pure montato all'estremita' del battente
fosse orientato in modo da misurare la componente a
dell'accelerazione perpendicolare al battente, si avrebbe:
(3) a = l w' = 3F / m = 0.6 m/s^2,
da cui si ottiene:
(4) m = 3F / a,
l'errore relativo su m sarebbe la somma di quello su F e di
quello su a, il secondo non sarebbe minore del 20% e il
primo immagino sarebbe paragonabile, vista la difficolta' di
mantenere costante in intensita' e con direzione opportuna
la forza applicata al cancello.
*Ipotizzando* che fosse presente un momento di attrito
costante M_a durante il moto, si ricaverebbero le equazioni:
(2') w' = (M - M_a) / I
(3') a = l w',
effettuando un'ulteriore misura di accelerazione dopo che si fosse
cessato di applicare la forza si otterrebbero 2 sistemi di equazioni
come sopra che permetterebbero di ricavare M_a e I e quindi m.
In effetti si potrebbe anche fare a meno dell'accelerometro,
basterebbe integrare 2 volte rispetto al tempo la (2') e
misurare i tempi necessari per ottenere date rotazioni,
ma in conclusione, come gia' detto da Archaeopteryx,
converrebbe piuttosto misurare la massa in base alla
geometria e alla densita' nota del materiale.
Un secondo metodo per risolvere il *giochino*, avendo
a disposizione dei buoni elastici o molle, potrebbe
consistere nel far oscillare il battente intorno a una posizione
di equilibrio applicandogli 2 forze elastiche contrapposte
con 2 elastici tesi, misurando la costante elastica degli
elastici (accuratezza direi ~ 10%?) e il periodo
di oscillazione (accuratezza migliore della precedente)
si potrebbe ricavare la massa del cancello supposto
omogeneo, anche in questo caso per stimare l'effetto
dell'attrito che fa aumentare il periodo del moto forzato,
si dovrebbe osservare lo smorzamento del moto in presenza
delle sole forze di attrito.
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
> Nel n. 2 (2013) di "La Fisica nella Scuola" ci sono due articoli
> sull'argomento:
>
> - il primo (di G. Pezzi) usa un iPhone 5 con app "sparkvue"
> https://itunes.apple.com/it/app/sparkvue/id361907181?mt=8
>
> - il secondo (P.Vogt, J.Kuhn) si riferisce a smartphones Android, e
> usa la app "accelogger":
> http://de.androidzoom.com/android_applications/tools/avelogger_bgq_download.html
>
> Non parlano di cancelli, ma fanno misure di accelerazione, e nel primo
> sono riportati i dati con relativi errori.
> Quindi si può vedere se potrebbero servire.
Dal primo link che citi si deduce l'utilizzo di questo sensore:
> sull'argomento:
>
> - il primo (di G. Pezzi) usa un iPhone 5 con app "sparkvue"
> https://itunes.apple.com/it/app/sparkvue/id361907181?mt=8
>
> - il secondo (P.Vogt, J.Kuhn) si riferisce a smartphones Android, e
> usa la app "accelogger":
> http://de.androidzoom.com/android_applications/tools/avelogger_bgq_download.html
>
> Non parlano di cancelli, ma fanno misure di accelerazione, e nel primo
> sono riportati i dati con relativi errori.
> Quindi si può vedere se potrebbero servire.
http://www.pasco.com/prodCatalog/CI/CI-6558_acceleration-sensor/#resourcesTab
che ha una accuratezza e risoluzione massima di 0.01 g = 0.1m/s^2
(solo dopo taratura recente, in fabbrica viene tarato con accuratezza
0.5 m/s^2, si vede che la taratura non e' molto stabile...).
Dato ad es. un battente *omogeneo* di massa m = 100 kg e lungo
l = 2 m, il suo momento di inerzia rispetto all'asse di rotazione
sarebbe:
(1) I = 1/3 m l^2,
applicando una forza F = 20 N perpendicolarmente all'estremita'
del battente il suo momento sarebbe M = F l, l'accelerazione
angolare sarebbe (per ora trascuriamo l'attrito):
(2) w' = M / I = 3F / (m l),
se l'accelerometro pure montato all'estremita' del battente
fosse orientato in modo da misurare la componente a
dell'accelerazione perpendicolare al battente, si avrebbe:
(3) a = l w' = 3F / m = 0.6 m/s^2,
da cui si ottiene:
(4) m = 3F / a,
l'errore relativo su m sarebbe la somma di quello su F e di
quello su a, il secondo non sarebbe minore del 20% e il
primo immagino sarebbe paragonabile, vista la difficolta' di
mantenere costante in intensita' e con direzione opportuna
la forza applicata al cancello.
*Ipotizzando* che fosse presente un momento di attrito
costante M_a durante il moto, si ricaverebbero le equazioni:
(2') w' = (M - M_a) / I
(3') a = l w',
effettuando un'ulteriore misura di accelerazione dopo che si fosse
cessato di applicare la forza si otterrebbero 2 sistemi di equazioni
come sopra che permetterebbero di ricavare M_a e I e quindi m.
In effetti si potrebbe anche fare a meno dell'accelerometro,
basterebbe integrare 2 volte rispetto al tempo la (2') e
misurare i tempi necessari per ottenere date rotazioni,
ma in conclusione, come gia' detto da Archaeopteryx,
converrebbe piuttosto misurare la massa in base alla
geometria e alla densita' nota del materiale.
Un secondo metodo per risolvere il *giochino*, avendo
a disposizione dei buoni elastici o molle, potrebbe
consistere nel far oscillare il battente intorno a una posizione
di equilibrio applicandogli 2 forze elastiche contrapposte
con 2 elastici tesi, misurando la costante elastica degli
elastici (accuratezza direi ~ 10%?) e il periodo
di oscillazione (accuratezza migliore della precedente)
si potrebbe ricavare la massa del cancello supposto
omogeneo, anche in questo caso per stimare l'effetto
dell'attrito che fa aumentare il periodo del moto forzato,
si dovrebbe osservare lo smorzamento del moto in presenza
delle sole forze di attrito.
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
CarloStudente
Jul 13, 2015, 8:33:24 AM7/13/15
to
Grazie dei suggerimenti.
Il problema è reale e ovviamente l'ho risolto a 'occhio' ricordando che quando abbiamo messo un anta sui cardini l'abbiamo sollevata agevolmente in due: avrà massa sicuramente inferiore ai 260 kg, che è il limite di utilizzo del motore (per lunghezze del cancello inferiori a 1,5 m) che ho trovato a minor prezzo
http://www.ebay.it/itm/KIT-MOTORE-CANCELLO-BATTENTI-24Vdc-APRICANCELLO-2-ANTE-BYOU-by-Beninca-/281025235635
Mi incuriosiva il "giochino" e la settimana prossima, quando tornerò a casa dalle vacanze, proverò qualche misura. Tralasciando quello massa = densità*volume, che è poco interessante, e presenta la difficoltà di determinare la densità (le sbarre forse non sono piene) e il volume (sbarre di forme e spessori vari).
Ringrazio chi vorrà suggerirmi qualche altro metodo originale e fattibile.
Saluti
Carlo
Il problema è reale e ovviamente l'ho risolto a 'occhio' ricordando che quando abbiamo messo un anta sui cardini l'abbiamo sollevata agevolmente in due: avrà massa sicuramente inferiore ai 260 kg, che è il limite di utilizzo del motore (per lunghezze del cancello inferiori a 1,5 m) che ho trovato a minor prezzo
http://www.ebay.it/itm/KIT-MOTORE-CANCELLO-BATTENTI-24Vdc-APRICANCELLO-2-ANTE-BYOU-by-Beninca-/281025235635
Mi incuriosiva il "giochino" e la settimana prossima, quando tornerò a casa dalle vacanze, proverò qualche misura. Tralasciando quello massa = densità*volume, che è poco interessante, e presenta la difficoltà di determinare la densità (le sbarre forse non sono piene) e il volume (sbarre di forme e spessori vari).
Ringrazio chi vorrà suggerirmi qualche altro metodo originale e fattibile.
Saluti
Carlo
marcofuics
Jul 13, 2015, 10:51:35 AM7/13/15
to
epperò non ho ben capito come fa lo smartphone a capire quanto vale il cancello
Archaeopteryx
Jul 13, 2015, 11:09:24 AM7/13/15
to
>
> :) a tenere lo smartphone che lo fa epperò non ho ben
> capito come fa lo smartphone a capire quanto vale il
> cancello
>
Ha delle app (almeno android ce l'ha) che sono in grado di
> :) a tenere lo smartphone che lo fa epperò non ho ben
> capito come fa lo smartphone a capire quanto vale il
> cancello
>
loggare i dati di tutti i sensori e farne grafici.
Suppongo lo si potrebbe fissare al cancello e vedere
l'effetto che fa :)
Immagino che si troverà un tratto di spostamento "a
regime" con grafici più o meno piatti, e si acchiappa il
relativo valore per poi entrare nelle forumel. Però non
so, non ci ho mai provato.
BlueRay
Jul 13, 2015, 11:59:25 AM7/13/15
to
Un'altro metodo, probabilmente originale ma poco probabilmente fattibile consiste nel lanciare sulla parte piu' esterna del cancello, normalmente ad esso, un oggetto di massa m e velocita' v note che vi urtasse in modo totalmente anelastico (vi deve rimanere appiccicato o incastrato). Trascurando gli attriti e misurando quanto tempo impiega il cancello a richiudersi dopo l'urto, si risale alla velocità angolare w (costante trasc. attriti) e, dalla conservazione del momento angolare K, al momento d'inerzia I del cancello:
K = I*w
K = m*v*r
w = delta(fi)/delta(t)
delta(fi) = angolo percorso dal cancello durante il moto.
r = raggio cioe' distanza tra asse di rotazione e parte piu' esterna del cancello.
Be', era giusto per dirne una in piu' :-)
--
BlueRay
K = I*w
K = m*v*r
w = delta(fi)/delta(t)
delta(fi) = angolo percorso dal cancello durante il moto.
r = raggio cioe' distanza tra asse di rotazione e parte piu' esterna del cancello.
Be', era giusto per dirne una in piu' :-)
--
BlueRay
marcofuics
Jul 13, 2015, 12:02:41 PM7/13/15
to
a regime come dici tu.... hmmm e quale informazione cattureresti con una serie di operazioni well-tuned? avrebbe senso , na cosa a regime, ad exemplum per la misurazione del fattore idrodinamico di penetrazione (caduta di un grave) e roba di turbolenza, perchè vi entra la dissipazione nell'eq.ne diff per il termine proporzionale a X_punto
Archaeopteryx
Jul 13, 2015, 12:49:49 PM7/13/15
to
> si che lo smartphone ha dei sensori, accelerometro di
> sicuro, ma come mi misuri la matrice d'inerzia... hmmm
> a regime come dici tu.... hmmm e quale informazione
> cattureresti con una serie di operazioni well-tuned?
> avrebbe senso , na cosa a regime, ad exemplum per la
> misurazione del fattore idrodinamico di penetrazione
> (caduta di un grave) e roba di turbolenza, perchè vi
> entra la dissipazione nell'eq.ne diff per il termine
> proporzionale a X_punto
Beh, non sarebbe una matrice 1+1? In fondo il sistema ha
> sicuro, ma come mi misuri la matrice d'inerzia... hmmm
> a regime come dici tu.... hmmm e quale informazione
> cattureresti con una serie di operazioni well-tuned?
> avrebbe senso , na cosa a regime, ad exemplum per la
> misurazione del fattore idrodinamico di penetrazione
> (caduta di un grave) e roba di turbolenza, perchè vi
> entra la dissipazione nell'eq.ne diff per il termine
> proporzionale a X_punto
un solo GDL e ci si riduce al momento di inerzia. Vedo più
difficoltà per il fatto che sarebbe difficile posizionare
proprio esattamente lo smartphone in modo da avere i
valori giusti; forse a tentativi, quando una delle tre
componenti è minima si potrebbe essere abbastanza sicuri
che le altre due sono le componenti sul piano orizzontale
(non sono sicuro di quello che sto dicendo perché ormai
sono anni che nemmeno faccio 2+2 e ci manca poco che dica
sul serio).
Comunque, per divagare un po' sono sbalordito da quanto
piccoli si riescano a fare questi sensori con una
precisione della misura tutto sommato accettabile in molti
ambiti "insospettabili". Anche la bussola è un piccolo
capolavoro di elettronica, mi pare sia a effetto Hall ma
poi andrò a leggere se è davvero così e se no come funziona.
marcofuics
Jul 14, 2015, 4:05:23 AM7/14/15
to
prendi un peso, 10 kili?
una corda
una carrucola
attacchi peso corda e cancello passando per la carrucola, lasci dunque 10kg sotto azione di g
aspetti il tempo in cui ruota di un certo angolo (misuri su delle tacchette disegnate a terra, ognuna a 2 gradi? a 5 gradi? boh
fai un grafico ed ottieni una curva di rotazione a 10kg ma ti manca l'attrito
vedi quanto impiega a ru
Archaeopteryx
Jul 14, 2015, 6:27:54 AM7/14/15
to
> prendi un peso, 10 kili? una corda una carrucola
> attacchi peso corda e cancello passando per la
> carrucola, lasci dunque 10kg sotto azione di g aspetti
> il tempo in cui ruota di un certo angolo (misuri su
> delle tacchette disegnate a terra, ognuna a 2 gradi? a
> 5 gradi? boh fai un grafico ed ottieni una curva di
> rotazione a 10kg ma ti manca l'attrito vedi quanto
> impiega a ru
Qualcosa mi sfugge.... ci dovrebbe essere un meccanismo
> attacchi peso corda e cancello passando per la
> carrucola, lasci dunque 10kg sotto azione di g aspetti
> il tempo in cui ruota di un certo angolo (misuri su
> delle tacchette disegnate a terra, ognuna a 2 gradi? a
> 5 gradi? boh fai un grafico ed ottieni una curva di
> rotazione a 10kg ma ti manca l'attrito vedi quanto
> impiega a ru
per mantenere la corda perpendicolare al cancello perché
se no la componenente tangenziale della forza varia nel
tempo e io personalmente avrei qualche difficoltà ora a
scrivere l'equazione del moto e risolverla :(
Per dirla tutta io avevo pensato a una variante del tuo
sistema applicando la forza tramite corda e carrucola
lungo la direzione del cancello (sto pensando in 2d a
un'asta incernierata in un punto e forza applicata
parallelamente). Dopodiché lo si poteva spostare di un
certo angolo dalla posizione di equilibrio e misurare il
periodo di oscillazione. Solo che non sono sicuro che il
sistema sia linearizzabile perché al primo ordine la
componente perpendicolare dovrebbe sempre essere nulla.
Forse sviluppando in serie quel che viene fuori e
prendendone qualche termine potrebbe funzionare.
Ovviamente stiamo ammazzando una mosca con una
motofalciatrice, però mi piacciono queste cose perché
possono innescare discussioni interessanti.
Giorgio Bibbiani
Jul 14, 2015, 7:59:09 AM7/14/15
to
Archaeopteryx ha scritto:
misurato rispetto alla direzione di equilibrio, l la
minima distanza tra carrucola (di massa trascurabile e
libera di ruotare anche intorno a un asse verticale) ed
estremo del battente, L la lunghezza del battente, h la
quota verticale del peso di massa m, vale la relazione
a meno di una costante additiva:
(1) h = sqrt(l^2 + L^2 sin(a)^2),
sia I il momento di inerzia del battente, se trascuriamo gli
attriti, la corda ha massa trascurabile ecc. ecc. per tutte le
solite ipotesi che non sto a esplicitare ;-), l'energia
costante e' (pongo ' = d/dt):
(2) E = m g sqrt(l^2 + L^2 sin(a)^2) +
1/2 (m L^4 sin(a)^2 cos(a)^2 / (l^2 + L^2 sin(a)^2) + I) a'^2,
nel limite di piccole oscillazioni approssimiamo sin(a) ~ a
e cos(a) ~ 1, la (2) diventa:
(2') E = m g sqrt(l^2 + L^2 a^2) +
1/2 (m L^4 a^2 / (l^2 + L^2 a^2) + I) a'^2,
isoliamo a' (considero ora il caso a' >= 0):
(3) a' = sqrt[2(E - m g sqrt(l^2 + L^2 a^2)) /
(m L^4 a^2 / (l^2 + L^2 a^2) + I)],
separiamo le variabili e integriamo (T e' il periodo e A l'ampiezza):
(4) T / 4 =
int_{0}^{A)} da / sqrt[2(E - m g sqrt(l^2 + L^2 a^2)) /
(m L^4 a^2 / (l^2 + L^2 a^2) + I],
che per quanto mi riguarda si puo' anche integrare
numericamente...;-)
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
> Per dirla tutta io avevo pensato a una variante del tuo
> sistema applicando la forza tramite corda e carrucola
> lungo la direzione del cancello (sto pensando in 2d a
> un'asta incernierata in un punto e forza applicata
> parallelamente). Dopodiché lo si poteva spostare di un
> certo angolo dalla posizione di equilibrio e misurare il
> periodo di oscillazione. Solo che non sono sicuro che il
> sistema sia linearizzabile perché al primo ordine la
> componente perpendicolare dovrebbe sempre essere nulla.
> Forse sviluppando in serie quel che viene fuori e
> prendendone qualche termine potrebbe funzionare.
Sia a l'angolo istantaneo di rotazione del battente,
> sistema applicando la forza tramite corda e carrucola
> lungo la direzione del cancello (sto pensando in 2d a
> un'asta incernierata in un punto e forza applicata
> parallelamente). Dopodiché lo si poteva spostare di un
> certo angolo dalla posizione di equilibrio e misurare il
> periodo di oscillazione. Solo che non sono sicuro che il
> sistema sia linearizzabile perché al primo ordine la
> componente perpendicolare dovrebbe sempre essere nulla.
> Forse sviluppando in serie quel che viene fuori e
> prendendone qualche termine potrebbe funzionare.
misurato rispetto alla direzione di equilibrio, l la
minima distanza tra carrucola (di massa trascurabile e
libera di ruotare anche intorno a un asse verticale) ed
estremo del battente, L la lunghezza del battente, h la
quota verticale del peso di massa m, vale la relazione
a meno di una costante additiva:
(1) h = sqrt(l^2 + L^2 sin(a)^2),
sia I il momento di inerzia del battente, se trascuriamo gli
attriti, la corda ha massa trascurabile ecc. ecc. per tutte le
solite ipotesi che non sto a esplicitare ;-), l'energia
costante e' (pongo ' = d/dt):
(2) E = m g sqrt(l^2 + L^2 sin(a)^2) +
1/2 (m L^4 sin(a)^2 cos(a)^2 / (l^2 + L^2 sin(a)^2) + I) a'^2,
nel limite di piccole oscillazioni approssimiamo sin(a) ~ a
e cos(a) ~ 1, la (2) diventa:
(2') E = m g sqrt(l^2 + L^2 a^2) +
1/2 (m L^4 a^2 / (l^2 + L^2 a^2) + I) a'^2,
isoliamo a' (considero ora il caso a' >= 0):
(3) a' = sqrt[2(E - m g sqrt(l^2 + L^2 a^2)) /
(m L^4 a^2 / (l^2 + L^2 a^2) + I)],
separiamo le variabili e integriamo (T e' il periodo e A l'ampiezza):
(4) T / 4 =
int_{0}^{A)} da / sqrt[2(E - m g sqrt(l^2 + L^2 a^2)) /
(m L^4 a^2 / (l^2 + L^2 a^2) + I],
che per quanto mi riguarda si puo' anche integrare
numericamente...;-)
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
marcofuics
Jul 14, 2015, 10:51:10 AM7/14/15
to
ah
e ci sta pure una molla?
mi pare giusta la cosa
a quel punto è ancora meglio, si
però l'errore su k quanto impatta?
e ci sta pure una molla?
mi pare giusta la cosa
a quel punto è ancora meglio, si
però l'errore su k quanto impatta?
marcofuics
Jul 14, 2015, 11:03:50 AM7/14/15
to
Il giorno martedì 14 luglio 2015 12:27:54 UTC+2, Archaeopteryx ha scritto:
vabbè io la facevo un po' semplice, prendi la sola comp. tangenziale al cancello
la carrucola è per tendere in orizzontale
> Ovviamente stiamo ammazzando una mosca con una
> motofalciatrice, però mi piacciono queste cose perché
> possono innescare discussioni interessanti.
infatti
come poi suggerito (non so se volontariamente o meno) da giorgio è comodo usare una molla per mettere il cancello in oscillazione
a quel punto puoi ridurre gli errori di gran lunga (sulla misura angolare) andando a misurare il periodo
il fatto è che la k della molla gioca un ruolo fondamentale
si dovrebbe fare la cosa ad exemplum usando 3 o 4 molle diverse in maniera da ridurre la sigma sulla singola k con sqrt(1/n-1)
vabbè io la facevo un po' semplice, prendi la sola comp. tangenziale al cancello
la carrucola è per tendere in orizzontale
> Ovviamente stiamo ammazzando una mosca con una
> motofalciatrice, però mi piacciono queste cose perché
> possono innescare discussioni interessanti.
come poi suggerito (non so se volontariamente o meno) da giorgio è comodo usare una molla per mettere il cancello in oscillazione
a quel punto puoi ridurre gli errori di gran lunga (sulla misura angolare) andando a misurare il periodo
il fatto è che la k della molla gioca un ruolo fondamentale
si dovrebbe fare la cosa ad exemplum usando 3 o 4 molle diverse in maniera da ridurre la sigma sulla singola k con sqrt(1/n-1)
Archaeopteryx
Jul 14, 2015, 11:31:15 AM7/14/15
to
>
> si dovrebbe fare la cosa ad exemplum usando 3 o 4 molle
> diverse in maniera da ridurre la sigma sulla singola k
> con sqrt(1/n-1)
>
Dilettante ^_^, lo faremo con l'estrapolazione di
> si dovrebbe fare la cosa ad exemplum usando 3 o 4 molle
> diverse in maniera da ridurre la sigma sulla singola k
> con sqrt(1/n-1)
>
Richardson :D
Elio Fabri
Jul 14, 2015, 11:52:57 AM7/14/15
to
Archaeopteryx ha scritto:
Il primo dei due articoli è intitolato più o meno "dove sta il sensore
dentro l'iPhone?
Il metodo seguito dall'autore è stato di montarlo sul piatto di un
giradischi (quelli di una volta) e misurare l'acc. centripeta.
Nota la vel. angolare, ne ho ricavato r.
L'articolo è di Giovanni Pezzi, che conosco da una ventina d'anni.
Ora credo sia in pensione, e lavora alla didattica della fisica a
Mirabilandia (RA).
--
Elio Fabri
> Ha delle app (almeno android ce l'ha) che sono in grado di
> loggare i dati di tutti i sensori e farne grafici.
Ce l'ha anche iPhone e avevo dato il link.
> loggare i dati di tutti i sensori e farne grafici.
Il primo dei due articoli è intitolato più o meno "dove sta il sensore
dentro l'iPhone?
Il metodo seguito dall'autore è stato di montarlo sul piatto di un
giradischi (quelli di una volta) e misurare l'acc. centripeta.
Nota la vel. angolare, ne ho ricavato r.
L'articolo è di Giovanni Pezzi, che conosco da una ventina d'anni.
Ora credo sia in pensione, e lavora alla didattica della fisica a
Mirabilandia (RA).
--
Elio Fabri
Archaeopteryx
Jul 14, 2015, 3:25:38 PM7/14/15
to
> Sia a l'angolo istantaneo di rotazione del battente,
> misurato rispetto alla direzione di equilibrio, l la
> minima distanza tra carrucola (di massa trascurabile e
> libera di ruotare anche intorno a un asse verticale)
> ed estremo del battente, L la lunghezza del battente, h
> la quota verticale del peso di massa m, vale la
> relazione a meno di una costante additiva: [...]
> misurato rispetto alla direzione di equilibrio, l la
> minima distanza tra carrucola (di massa trascurabile e
> libera di ruotare anche intorno a un asse verticale)
> ed estremo del battente, L la lunghezza del battente, h
> la quota verticale del peso di massa m, vale la
Grazieeeee :) anche stavolta ho ripa-imparato qualcosa :)
ciao!
Apx
marcofuics
Jul 15, 2015, 4:00:47 AM7/15/15
to
applicandola al cancello
dopo uno smartphone una carrucola un peso una molla una videocamera sensori infrarossi cronometro digitale e 5 giorni di misure:
allora quant'è la matrice d'inerzia?
ahhhh, la matrice d'inerzia non la so con esattezza
ma il cancello pesa 250 kg, o forse 300, ma anche 220
Elio Fabri
Jul 15, 2015, 3:07:13 PM7/15/15
to
A mio parere i vostri cancelli appartengono al mondo di carta...
Oscillazioni, forze applicate con le molle...
Ma li avete mai visti e toccati con mano cancelli di quel genere?
Si dà il caso che ce ne sia uno all'ingresso del mio condominio, fatto
proprio in quel modo (anta singola, ferro zincato).
Solo che il sistema di apertura e chiusura è idraulico.
Ci sarà una pompa, ma confesso che non so dire dove sta, com'è fatta.
Se c'è un motore è molto piccolo e nascosto :-)
--
Elio Fabri
Oscillazioni, forze applicate con le molle...
Ma li avete mai visti e toccati con mano cancelli di quel genere?
Si dà il caso che ce ne sia uno all'ingresso del mio condominio, fatto
proprio in quel modo (anta singola, ferro zincato).
Solo che il sistema di apertura e chiusura è idraulico.
Ci sarà una pompa, ma confesso che non so dire dove sta, com'è fatta.
Se c'è un motore è molto piccolo e nascosto :-)
--
Elio Fabri
Michele Falzone
Jul 15, 2015, 3:42:28 PM7/15/15
to
http://img.directindustry.it/images_di/photo-g/cilindro-rotativo-elettrico-27274-4434749.jpg
e pompa idraulica, tutto sotto
Ciao
- Molti fisici, innalzando ad idoli le formule, si sono scordati dei
concetti, materialmente deturpando la bellezza della fisica
--
Imagination is more important than knowledge. (Albert Einstein)
Archaeopteryx
Jul 15, 2015, 5:53:07 PM7/15/15
to
Il 15/07/2015 21:04, Elio Fabri ha scritto:
> A mio parere i vostri cancelli appartengono al mondo
> di carta... Oscillazioni, forze applicate con le
> molle... Ma li avete mai visti e toccati con mano
> cancelli di quel genere?
Oh, sì; se è vero che personalmente sono regredito alla
> A mio parere i vostri cancelli appartengono al mondo
> di carta... Oscillazioni, forze applicate con le
> molle... Ma li avete mai visti e toccati con mano
> cancelli di quel genere?
cultura della scuola media, in fondo con le
schematizzazioni / modellazioni adeguate a quei contesti
ci ho avuto a che fare; non mi sarei fatto nessuna
illusione se davvero avessi avuto il problema pratico di
dimensionare gli organi meccanici.
Personalmente sono solo stato al gioco e penso di aver
fatto bene perché grazie alla risposta di Giorgio
ho ripreso contatto con cose completamente dimenticate.
In ogni caso penso che anche tutti gli altri lo abbiano
preso con lo stesso spirito o almeno mi sorprenderei se
non fosse stato così.
ciao!
Apx.
marcofuics
Jul 16, 2015, 4:34:44 AM7/16/15
to
Il giorno mercoledì 15 luglio 2015 21:07:13 UTC+2, Elio Fabri ha scritto:
> A mio parere i vostri cancelli appartengono al mondo di carta...
> Oscillazioni, forze applicate con le molle...
problema "abbastanzamente" simile capitato a me, non sui cancelli di carta... una bella sfida, ma alla fine ha vinto lui:
> Oscillazioni, forze applicate con le molle...
io ho imparato che <<non si può sapere più di quanto è permesso sapere>>
quindi ho rigirato il problema
visto che de più non so, ma allora cosa mi manca?
Quello che manca indica [attraverso un contrappasso] quello che so?
certo
E' proprio là che sta il punto
Non dico il problema
Archaeopteryx
Jul 16, 2015, 5:46:15 AM7/16/15
to
>
> Non dico il problema
>
mi pare che ti occupi di astrofisica e satelliti, giusto?
Forse sarà qualcosa connesso all'argomento...
> Non dico il problema
>
mi pare che ti occupi di astrofisica e satelliti, giusto?
Forse sarà qualcosa connesso all'argomento...
marcofuics
Jul 16, 2015, 5:51:51 AM7/16/15
to
altro :) ti dico solo che ci ho sbattuto/sbatto la testa da un cinque anni a sta parte
ma alla fine me so arreso
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