Vì sao cân bằng hai khối đối diện trên rotor cần xét cả khối lượng và bán kính?

Giải thích nguyên lý

Ở cùng tốc độ góc, mỗi khối cần lực hướng tâm mω²r. Hai khối đặt đối diện trong cùng mặt phẳng có thể làm các tác dụng ngang truyền về trục triệt tiêu nếu tích mr bằng nhau. Chỉ cân khối lượng bằng nhau chưa đủ nếu bán kính khác nhau.

Ví dụ tính từng bước

Khối 0,2 kg ở r = 0,10 m và khối 0,1 kg ở r = 0,20 m cùng quay với ω = 10 rad/s. Mỗi khối cần lực 2 N về tâm, hai tác dụng ngược chiều lên rotor có thể cân bằng ngang trong mô hình. Nếu cả hai 0,2 kg nhưng giữ hai bán kính ấy, lực là 2 và 4 N, còn chênh 2 N.

Điểm dễ hiểu sai

Không suy chỉ cần hai khối bằng nhau là máy quay thật luôn cân bằng; vị trí góc, mặt phẳng lắp và các phần còn lại cũng quan trọng.

Tự kiểm tra

Kiểm m₁r₁ = m₂r₂ = 0,02 kg·m ở bộ cân bằng đầu.

Điều kiện áp dụng

Hai khối đối diện, cùng một mặt phẳng, rotor cứng lý tưởng; không áp làm quy trình cân bằng máy tốc độ cao thật.

Đọc hình minh họa

Rotor nhìn từ trên với hai khối đối diện ở bán kính 10 cm và 20 cm; lực hướng tâm đều 2 N. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Gia tốc hướng tâm hướng vào đâu Tốc độ góc đo bằng radian trên giây