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Elegir un husillo y la física de la rotación manual: la importancia de la distribución del peso

abril 2, 2020
profesor-de-fisica - fisica kane pdf

Al comprar un alfiler, es útil conocer la física de los alfileres, y la forma y el tamaño del alfiler afectan el tipo de hilo con el que puede girar. En este artículo, discutiremos la distribución de peso del husillo y por qué este es un factor importante en la elección de un husillo de caída.

Algunas espirales del husillo son solo discos planos, algunas son curvas para concentrar su peso, y algunas se pesan en el borde. ¿Por qué?

La distribución del peso de un huso afecta su inercia, una medida del esfuerzo requerido para iniciarlo o detenerlo. Los husillos con menos inercia requieren menos esfuerzo para ponerse en movimiento, por lo que es más fácil obtener un giro rápido, mientras que los husillos con más inercia pueden girar más tiempo porque requiere más fuerza ralentizarlos.

Inercia rotacional para cualquiera punto está dada por la ecuación I = mr², donde I es la inercia, m es la masa y r es el radio. Permite resaltar ciertos números (extremadamente simplificados) en esta ecuación.

Imagine que tenemos dos pasadores de igual tamaño, cada uno con un peso de 50 gy 10 cm de diámetro (con un radio de 5 cm)

Un pin tiene un espiral central ponderado. Tiene 40 g de su peso a aproximadamente 1 cm del centro, con los otros 10 a 5 cm (en la vida real, es más complicado porque contamos cada punto en el estante).

Podemos encontrar la inercia total sumando la inercia de cada punto en el radio. Esto significa que el huso ponderado central tiene una inercia de:

I = (40 x 1²) + (10 X 5²) = 40 + 250 = 290 g / cm²

El otro pasador tiene su peso en el borde, con 40 ga 5 cm del centro y 10 ga 1 cm del eje

I = (10 x 1²) + (40 X 5²) = 10 + 1000 = 1010 g / cm²

Esto es más de 3 veces más que el pasador ponderado al centro. Cuanto más la inercia signifique una rotación más larga, entonces, aunque los dos pasadores son del mismo tamaño y el mismo peso, la llanta con peso girará más.

Sin embargo, la idea de que los pines ponderados en el centro son más rápidos y, por lo tanto, mejores para los cables finos es una especie de mito. Los pasadores pesados ​​tienen la misma capacidad de girar rápidamente, dependiendo de la ergonomía y la habilidad del hilandero.

El « eje » más pequeño, que tiene casi todo su peso en el borde, el remolino tradicional reemplazado por pesas al final de tres brazos delgados, pesa solo unos pocos gramos y puede girar muy bien y hilo de araña, así como fibras cortas cortas como el algodón, que generalmente necesita una barra soportada.

Algunos pasadores intentan encontrar un equilibrio entre la distribución del peso entre el centro y el borde, quitando el peso entre el centro o el borde, utilizando canales o agujeros. Este tipo de huso es lo suficientemente bueno para el uso general, pero de hecho, las espirales con peso son adecuadas para cualquier tipo de cable, girando más tiempo y siendo más equilibradas. El peso total es un factor más importante.

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