Mécanique Dynamique Mechanics Dynamics Ref : 333 034 Français – p 1 English – p 9 Version : 9001 Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Set of accessories for recording by sparkling Mécanique Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Ref : 333 034 1 Principle – description L'ensemble d'accessoires décrits au paragraphe II vous permet de réaliser des enregistrements par étincelage avec votre banc à coussin d'air II (Réf. : 332 026) et le générateur d'impulsions (Réf. : 281 035). Le principe de cet enregistrement est très simple. On utilise une tension impulsionnelle de fréquence réglable, délivrée par le générateur. Deux cordons conduisent les impulsions sur les deux fils courant le long du banc. Chaque mobile est équipé d'une pointe assurant une liaison électrique entre les fils et le tube. A chaque impulsion, les étincelles jaillissent simultanément entre les deux pointes et le papier, provoquant le marquage selon le circuit électrique suivant : Impulsion Ö fil supérieur Ö étincelle Ö pointe de marquage 1er chariot Ö étincelle (1er marquage) perçant la couche isolante du papier spécial Ö couche conductrice Ö étincelle (2ème marquage) Ö pointe de marquage 2ème chariot Ö étincelle Ö fil inférieur. Schéma de principe : papier blanc éventuellement générateur d'impulsions cordons spéciaux Pointe de marquage du 1er chariot Cylindre d'enregistrement Fils // au banc Pointe de marquage du 2ème chariot couche isolante (se marque à l'ongle) FRANÇAIS 1 couche isolante (support) couche conductrice Mécanique Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Ref : 333 034 2 Composition • 1 cylindre d'enregistrement ∅ 60 mm et de longueur 130 mm, • 1 paire de fils HT, en acier inoxydable, avec douille et écrous de fixation, • 1 paire de fils de rechange, • 1 ensemble moteur 12 V, courant continu, vitesse variant de 0 à 20 t / mn, avec douille, poulie, et vis de fixation, • 1 courroie d'entraînement, • 1 clé 6 pans, • 1 poulie pour le cylindre, • 2 tiges d'enregistrement pour mobiles, • 2 cordons spéciaux pour la connexion générateur/banc, • 1 support droit, VUE DE DETAIL FRANÇAIS 2 Mécanique Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Ref : 333 034 3 Montage des accessoires 3.1 Le cylindre 1. Enlever les deux vis (1) du support droit du banc. 2. Dégager le support du rail, en tirant. 3. Enlever le bouchon (2) du support gauche. 4. Introduire un axe du cylindre : dans le support côté soufflerie, au point (2). 5. Positionner le support droit fourni, en veillant à introduire d'abord l'axe du cylindre au point (2) puis le rail à son emplacement initial. 6. Remettre les vis (1) en place. 3.2 Les fils 1. Prendre l'un des deux fils HT en acier et visser l'extrémité sans fiche banane, sur le support, côté soufflerie en (3). Mettre le contre-écrou. 2. Visser l'extrémité avec fiche banane sur le support opposé en (3). 3. Effectuer la même opération pour le second fil en (4). 4. Assurez vous que la tension de ces fils est correcte. FRANÇAIS 3 Mécanique Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Ref : 333 034 3.3 Le moteur d’entraînement du cylindre 1. Fixer le moteur sur le support droit en (5) côté intérieur à l'aide des 4 visécrous fournies. 2. Monter les douilles rouge et noire en (6). 3. Enfiler la poulie en aluminium sur l'arbre - moteur en (5) 4. Mettre la poulie en PVC à l'extrémité (2) du cylindre. 5. Insérer la courroie d'entraînement sur les poulies. 4 Mise en service Pour assurer le bon fonctionnement de l'ensemble et obtenir une qualité optimale de vos enregistrements, nous vous conseillons les réglages suivants : Pointe supérieure e2<1mm e1<1mm p i er ap d' e + e r d n i l y C t n n r e g i s t r e m e Contre écrou de blocage e3<1mm Pointe inférieure e4<1mm 4.1 Réglage chariots des pointes de marquage des 1. Visser les pointes de marquage de manière à se trouver à 1 mm du fil et du cylindre. FRANÇAIS 4 Mécanique Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Ref : 333 034 2. Bloquer à l'aide des contre-écrous. 3. Afin d'obtenir des enregistrements proches sur la feuille (au moment des chocs), les embouts utilisés pour les chocs seront toujours placés du côté de la pointe de marquage. 4.2 Le générateur d'impulsions (Ref : 281 035) Réglage, l'appareil étant hors tension : • ouvrir la face inclinée (4 vis). • écarter les pointes d'éclatement jusqu'à une distance d'environ 8 mm ; remettre la face inclinée. • relier les bornes de marquage aux connexions du banc à l'aide des deux cordons spéciaux. • sélectionner la fréquence et le type de marquage (fort ou faible). 4.3 Marquage avec un seul chariot Un des potentiels du marquage est mis à la masse du générateur d'impulsions et à la masse du banc par la terre du secteur. 5 Service après vente La garantie est de 2 ans, le matériel doit être retourné dans nos ateliers. Pour toutes réparations, réglages ou pièces détachées, veuillez contacter : JEULIN - SUPPORT TECHNIQUE Rue Jacques Monod BP 1900 27 019 EVREUX CEDEX FRANCE 0 825 563 563 * * 0,15 € TTC/ min à partir d'un poste fixe FRANÇAIS 5 Mécanique Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Ref : 333 034 Manipulation N°5 : plan incliné 1 But de la manipulation • Aborder le concept de force (par exemple) 2 Expérimentation 2.1 Conditions expérimentales Le banc peut être incliné avec l’axe situé dans le monopied porteur (côté opposé à la soufflerie), ou en posant ce pied sur un support à crémaillère ou sur des cales étalonnées. Dans l’expérience décrite ici, le pied a été soulevé de 13,5 cm. La distance entre les deux supports du banc étant de 1,50 m, tgα ≈ 1, tgα ≈ 0,092 et α ≈ 5,25°. L’intervalle de temps entre deux étincelles est de 60 ms. 1470 mm 135 mm α 2.2 Résultats Détermination de la vitesse instantanée en un point Les intervalles de temps étant très courts, on admet que la vitesse au point An est la vitesse moyenne de passage du point An - 1 au point An + 1. An - 1 An An + 1 -2 Pour un intervalle de temps de 6. 10 s, la vitesse instantanée lors du passage au point An est donc : qui donne la vitesse en m/s si dn = An -1. An + 1 est en m, ou encore FRANÇAIS 6 Mécanique Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Ref : 333 034 Pour un chariot de masse 0,097 kg, la quantité de mouvement s’exprime donc en kg m/s, par : Variations de la quantité de mouvement en fonction du temps La date t = 0 correspond au premier point enregistré sur le document N°5. On mesure successivement et on calcule les valeurs suivantes : t (ms) dn (ms) Pn (kg m/s) 0 ? 60 0,65 120 1,1 180 1,80 240 2,40 300 2,90 360 3,50 420 4,05 ? 0,0053 0,0089 0,0146 0,0194 0,0234 0,0283 0,0327 t (ms) dn (ms) Pn (kg m/s) 480 0,65 540 1,1 600 1,80 660 2,40 720 2,90 780 3,50 840 4,05 900 4,60 0,0372 0,042 0,0465 0,0509 0,0554 0,0598 0,0651 0,0695 FRANÇAIS 7 Mécanique Ensemble d’accessoires pour enregistrement par étincelage Ref : 333 034 NOTES FRANÇAIS 8 Mechanics Set of accessories for recording by sparkling Ref : 333 034 1 Principle – description The set of accessories described in paragraph II allow you to make recordings by sparkling with your air-cushioned bench II (Part no.: 332 026) and pulse generator (Part no.: 281 035). The principle for this recording is very simple: A pulsed voltage of adjustable frequency, provided by the generator is used. Two cords take the pulses through the two wires running along the bench. Every moving body is fitted with a tip that ensures an electrical connection between the wires and the tube. At every pulse, the sparks jump simultaneously between the two points and the paper, resulting in the marking according to the following electrical circuit: Pulse Ö top wire Ö spark Ö 1st trolley marking point Ö spark (1st marking) piercing the insulating layer of the special paper Ö conductive coating Ö spark (2nd marking) Ö 2nd trolley marking pointÖspark Ö bottom wire. Schematic diagram White paper, when required Pulse generator Special cords Marking point of the 1st trolley Recording cylinder Wires //to bench Marking point of the 2nd trolley Insulating layer (can be marked with a nail)Insulating layer (support) Conductive coating ENGLISH 9 Mechanics Set of accessories for recording by sparkling Ref : 333 034 2 Composition • 1 Recording cylinder ∅ 60 mm and 130 mm length, • 1 pair of HV wires, made of stainless steel, with socket and locking nuts, • 1 pair of spare wires, • 1 12 V motor assembly, direct current, speed varying from 0 to 20 rpm, with socket, pulley, and retaining screw, • 1 drive belt, • 1 Allen key, • 1 pulley for the cylinder, • 2 recording rods for moving bodies, • 2 special cords for connecting the generator to the bench, • 1 right support. DETAILED VIEW ENGLISH 10 Mechanics Set of accessories for recording by sparkling Ref : 333 034 3 Installation of accessories Diagram of support 3.1 The cylinder 1. Remove the two screws (1) from the right support of the bench. 2. Release the support from the rail by pulling. 3. Remove the plug (2) from the left support. 4. Insert a cylinder pin in the support on the blower side, at point (2). 5. Position the right support provided, by making sure that the cylinder pin is inserted first at point (2) then the rail at its original location. 6. Put the screws (1) back in place. 3.2 Wires 1. Take one of the two HV steel wires and screw the end without a banana plug to the support on the blower side at (3). Fit the locknut. 2. Screw the end with the banana plug on the opposing support at (3). 3. Perform the same operation for the second wire at (4). 4. Make sure that the tension of these wires is correct. ENGLISH 11 Mechanics Set of accessories for recording by sparkling Ref : 333 034 3.3 The cylinder’s drive motor 1. Fix the motor on the right support at (5) on the inside using 4 screws-nuts provided. 2. Install the red and black sockets at (6). 3. Slip the aluminium pulley on the shaft – motor at (5). 4. Place the PVC pulley at the end (2) of the cylinder. 5. Insert the drive belt on the pulleys. 4 Commissioning To ensure the proper operation of the assembly and to obtain optimum quality for your recordings, we recommend the following settings: Point e2<1mm e1<1mm p er ap f o r r + r e d n i l e c o r d y C gn Locking locknut i e3<1mm Point e4<1mm 4.1 Adjusting the marking points for trolleys 1. Screw on the marking points so that they are 1 mm from the wire and the cylinder. 2. Lock using locknuts. ENGLISH 12 Mechanics Set of accessories for recording by sparkling Ref : 333 034 3. To obtain close markings on the sheet (at the time of impacts), the tips used for impacts must always be placed on the side of the marking point. 4.2 The pulse generator (Part no.: 281 035) Adjustment, the device being switched off: - Open the inclined face (4 screws), - Move aside the explosion points up to a distance of about 8 mm; fit the inclined face back, - Connect the marking terminals to the connections of the bench using two special cords, - Select the frequency and the type of marking (dark or faint). 4.3 Marking with only one trolley Wire, Ø 4 Pulse generator Ground Cylinder equipped with the recording sheet Special wire Marking point One of the marking wires is connected to the grounding terminal of the pulse generator and the grounding terminal of the bench through the earth connection of the mains supply. 5 After-Sales Service This material is under a two year warranty and should be returned to our stores in the event of any defects. For any repairs, adjustments or spare parts, please contact: JEULIN - TECHNICAL SUPPORT Rue Jacques Monod BP 1900 27 019 EVREUX CEDEX FRANCE +33 (0)2 32 29 40 50 ENGLISH 13 Mechanics Set of accessories for recording by sparkling Ref : 333 034 Experiment No. 5: inclined plane 1 Purpose of the experiment • To tackle the concept of force (for example). 2 Experimentation 2.1 Experimental conditions The bench can be tilted with the axle located in the single-stand holder (on the side opposite the blower), or by placing this stand on a rack support or on calibrated shims. In the experiment described here, the stand was raised by 13.5 cm. The distance between the two supports of the bench being 1.50m, tgα ≈ 1 g α ≈ 0.092 and α ≈ 5.25°. The time interval between two sparks is 60ms. 1470 mm 135 mm α 2.2 Results Determining the instantaneous velocity of a point: The time intervals being very short, we accept that the velocity at point An is the average velocity to go from point An - 1 to point An + 1. An - 1 An An + 1 -2 For a time interval of 6. 10 s, the instantaneous velocity when passing through point An is therefore: which gives the velocity in m/s if dn = An -1. An + 1 is in m, or else ENGLISH 14 Mechanics Set of accessories for recording by sparkling Ref : 333 034 For a trolley of mass 0.097 kg, the linear momentum is therefore expressed in kg m/s, by: Variations in the linear momentum in function of time: The instant t = 0 corresponds to the first point recorded on document No.5. We successively measure and calculate the following values: t (ms) dn (ms) Pn (kg m/s) 0 ? ? 60 0.65 0.0053 120 1.1 0.0089 180 1.80 0.0146 240 2.40 0.0194 300 2.90 0.0234 360 3.50 0.0283 t (ms) dn (ms) Pn (kg m/s) 480 0.65 0.0372 540 1.1 0.042 600 1.80 0.0465 660 2.40 0.0509 720 2.90 0.0554 780 3.50 0.0598 840 4.05 0.0651 ENGLISH 15 420 4.05 0.0327 900 4.60 0.0695 Mechanics Set of accessories for recording by sparkling Ref : 333 034 NOTES ENGLISH 16
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