De center of Gravity Meter van Portachiavi.


Om nauwkeurig en gemakkelijk het zwaartepunt van een zweefmodel (F5j) te kunnen vaststellen heb ik de digitale "zwaartepuntsmeter" van Portachiavi aangeschaft (zie foto boven).
Volgens opgave kan er voor een meetbereik van 2, 4 of 8 kg gekozen worden met verschillende armsteunen. Om een zo'n groot mogelijk bereik te hebben, met het oog op ook eventueel clubgebruik, heb ik gekozen voor een meetbereik van 8 kg met brede armsteunen.
De levertijd is 6 weken en inderdaad na 6 weken werd het instrument door Portachiavi geleverd.
Onderstaand geef ik mijn eerste meet-bevindingen weer met enige verdere mogelijkheden betreffende het zwaartepunt.
Principe werking.
Onderstaand, links, is in een schematische tekening het weeginstrument weergegeven en daaronder de afleiding van de formule om het zwaartepunt te kunnen bepalen. A en b zijn waarden die door de constructie zijn opgedrongen. De waarden van F1 en F2 zijn meetwaarden. Door deze reactiekrachten te meten kan nu de ligging van het zwaartepunt Z bepaald worden.
(ik heb van de tekeningen en formules maar foto's genomen om dit te kunnen plaatsen.)
Toepassing.
Als eerste bepaal ik de ligging van het zwaartepunt van mijn EasyStar II.
De Meetwaarden verkregen met behulp van de CG-meter geven:
G = gewicht zonder accu: 582 g
Z1d = zwaartepunt digitaal: 127,5 mm
Ter controle meet ik nog de ligging van het zwaartepunt met
een klassieke weger. Dit geeft Z1a = 128 mm
Dan weer verder met het digitale meetinstrument:
G + m = Gewicht model + accu: 753 g
Hieruit laat zich het gewicht van de accu bepalen: m = 171
Leggen we da accu op een weegschaal, dan komt dit op m = 172 g Ook dit gaat goed.
Weer verder met het instrument:
Z2d = zwaartepunt model met accu digitaal gemeten: 70,2 mm
Ter controle meet ik weer de ligging van het zwaartepunt met de klassieke weger. Dit geeft: Z2a = 70 mm. Ook dit is verrassend goed.
Als tweede experiment gebruik ik mijn GrafAs Maxi.

De Meetwaarden geven:
G = gewicht zonder accu: 1992 g
Z1d = zwaartepunt digitaal (zonder accu): 98,6 mm
Ter controle meet ik nog de ligging van het zwaartepunt met
een klassieke weger. Dit geeft Z1a = 99 mm
Dan weer verder met het digitale meetinstrument:
G + m = Gewicht model + accu: 2163 g
Hieruit laat zich het gewicht van de accu bepalen: m = 171 g
Dat komt overeen met het vorige resultaat.
Weer verder met het instrument:
Z2d = zwaartepunt model met accu digitaal gemeten: 81,1 mm
Ter controle meet ik weer de ligging van het zwaartepunt met de klassieke weger. Dit geeft: Z2a = 80 mm. Een klein verschil. Maar wat is nu goed? Een nader onderzoek vraagt nog om uitvoering.
Wat kunnen we hiermee nog meer doen?
Omdat het voor mij wat lastig is alles netjes op de site te krijgen heb ik maar een foto van de rest van het betoog gemaakt:
Opmerkingen:
Opmerking 1:
Gebruik van formule 1:
s = G/m.b - (G+m)/m.e
Als het gewicht van het model (G) bekend is en ook de ligging van het zwaartepunt (zonder accu) (b) en de massa/gewicht van de accu (m) dan kan je verder alles uitrekenen zonder het meetinstrument.
Je hebt alleen een liniaal nodig.
Maar let op: De formule werkt alleen goed als je de waarden G, b en m goed weet.
Opmerking 2:
Opmerkelijk is formule 4.
delta e=- m/(G+m).delta s
Stel m (accu) = 170 g, gewicht model G = 2100 g.
dan is m/(G + m) = 170/2270 = 0.074
Dat wil zeggen een verschuiving van de accu over 1 cm geeft een verplaatsing van het zwaartepunt van 0.074 cm = 0.74 mm.
Maar neem nu de EasyStar (een licht lestoestel):
m(accu) = 170 g, Gewicht model G = 582 g.
Dan is m/(G + m) = 170/752 = 0,23
Dat wil zeggen een verschuiving van de accu over 1 cm geeft een verplaatsing van het zwaartepunt van 0.23 cm = 2,3 mm.!
Dat is opmerkelijk. Immers hoe vaak gebeurt het niet dat een licht lestoestel een harde landing maakt. Verschuift hierbij de accu b.v. 2 cm en wordt dit niet gecorrigeerd dan is het zwaartepunt met ruim 4 mm verschoven! Tel uit je winst.
Cruciaal hierbij is de verhouding m/(G+m)
Opm: Voor toepassing van de laatste formules heb je verder geen instrument meer nodig, alleen een meetlat.