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Sistema de Freio por Peso para Cálculo de Força e Potência do Motor Stirling Métodos e Medições: Foi desenvolvido um sistema de freio (Figura 1) utilizando pesos que vão pendurados por fio que passa pelo disco rotor do motor, esse fio e pressionado em volta do disco e através do atrito gerado pelo peso colocado na sua extremidade, o motor tem sua rotação diminuída e constante, assim conseguimos medir sua rotação e o peso necessário para fazer com que o motor trabalhe com uma rotação constante; Figura 1 – Sistema de Freio por Peso Os conceito e cálculos foram baseados Freio de Prony que é um sistema parecido de cálculo da potência de motores; Foi medido o peso do "ganchinho" que foi utilizado para fazer o sistema de freio, depois foram medidos os pesos dos "ganchinhos" (Figura 2) que serão utilizados para frear o motor; Figura 2 - Medição do Peso dos "Ganchinhos" Colocamos uma marcação no disco para nos auxiliar na medição da rotação (figura 3), com o motor funcionando e com o sistema de freios ativo, contamos a rotação do motor utilizando um cronômetro; Figura 3 – Marcação para Contagem da Rotação Peso (g) 28 35 Medição 01 296 rpm 206 rpm Medição 02 302 rpm 198 rpm Medição 03 284 rpm 210 rpm Média 294 rpm 205 rpm Com o peso e a rotação conseguimos calcular a força do motor e a potência. Dados medidos: Peso de cada" ganchinho" = 7 g Peso do sistema = 5 g Raio do disco = 11 mm Segue cálculos abaixo: onde: - força do motor (N); - massa (kg); - aceleração da gravidade - 9,81 m/s²; Com a força conseguimos calcular a potência: - Potência (J/s); - Radio do disco (m); - Rotação (rpm); Gravidade (m/s²) Massa (kg) Rotação (rpm) Força (N) Raio (m) 9,81 0,033 294 0,32373 0,011 9,81 0,040 205 0,39240 0,011 Potência (J/min) Potência (J/s) Potência (CV) 3,29 0,055 7,478 x 10 ⁻⁵ 2,78 0,046 6,254 x 10 ⁻⁵ Com os dados de rotação e massa conseguimos definir a equação da reta que nos permite descobrir a rotação utilizando qualquer valor de massa: Considerando o motor sem freio (massa igual a zero) temos uma rotação de 713 rpm, e o peso necessário para parar o motor é de 56 gramas.
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