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同济大学刚体转动惯量实验报告实验成员：***实验组别：第四组实验地点：力学实验中心105实验目的了解多功能计数计时毫秒仪实时测量〔时间〕的基本方法用刚体转动法测定物体的转动惯量验证刚体转动的平行轴定理验证刚体的转动惯量与外力矩无关实验原理转动力矩、转动惯量和角加速的关系系统在外力矩作用下的运动方程TOC\o"1-5"\h\zT*r+M=JP (1)由牛顿第二定律:可知，砝码下落时的运动方程为：mg-T=ma即绳子的张力T=m(g-rP)一 . 2砝码与系统脱离后的运动方程：M=JP ⑵_U 1由方程〔1〕和方程〔2〕可得J=mr(g-rP2)/(P2-P)角加速度的测量2 1。=3■一・°2 一…一『一一一.假设在t、t时刻测得角位移。和12 1。，则2。=3t20110=3t2022所以，有以上两方程可得P=2〔0t-0t〕/tt(t-t)21 12 12 2 1实验步骤放置仪器，滑轮置于实验台外3-4cm,调节仪器水平，设置毫秒仪计数次数连接传感器与计数计时毫秒仪，调节霍尔开关与磁钢间距为0.4-0.6cm,转离磁钢，复位毫秒仪，转动到磁钢与霍尔开关相对时，毫秒仪低电平指示灯亮，开始计时和技数将质量为m=100g的砝码的一端打结,沿塔轮上开的细缝塞入，并整齐地绕于半径为r的塔轮调节滑轮的方向和高度，使挂线与绕线塔轮相切，挂线与绕线轮的中间呈水平释放砝码，带动转动体系做加速度转动6.计数计时毫秒仪自动记录系统从0n开始作1n,2n…角位移相应的时刻6.实验装置计数计时毫秒仪、

实验数据1转动次数〔n〕空载40（直径〕20191817161514131211109875978654321B2,t1B2,t2B1,t1B1,t2B2B1J转动次数〔n〕圆环175,215,936,砝码1002019181716

151413121110987654321B2,t1B2,t2B1,t1B1,t2B2B1J理论值实际值误差1.80%4.转动次数〔兀〕验证平行轴 80mm2019181716151413121110987654321B2,t1B2,t2B1,t1B1,t2B2

B1J理论值实际值"误差1.40%转动次数〔兀〕验证平行轴 120mm2019181716151413121110987654321B2,t1B2,t2B1,t1B1,t2B2B1J理论值实际值误差4.20%转动次数〔n〕验证与外力矩无关2019误差分析线和塔轮、线和滑轮

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