刚体转动惯量的测量_第1页
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文档简介

关于刚体转动惯量的测量实验介绍转动惯量是表征刚体转动特性的一个重要物理量，它是描述刚体在作转动运动时，惯性大小的量度。在工程设计上，用来考虑作转动运动物体的结构、质量分布、受力分析的重要参数。对简单形状的匀质刚体，直接计算出它绕特定转轴的转动惯量。对形状复杂或非匀质刚体，常采用实验的方法来测定。本次实验是用恒力矩转动法来测定刚体转动惯量的。第2页,共11页，2024年2月25日，星期天实验原理1.恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理2.角加速度的测量原理3.转动惯量的平行轴定理

第3页,共11页，2024年2月25日，星期天实验仪器此次实验用到的仪器有：转动惯量测定仪、待测物体、通用电脑记时器。第4页,共11页，2024年2月25日，星期天实验内容1.测量塑料圆柱、空心金属圆筒、金属圆球、金属细杆及金属滑块的几何尺寸及质量；2.调节仪器水平；3.测量载物圆盘和塑料圆柱的摆动周期，计算出弹簧的扭转常数；4.测量空心金属圆筒、金属圆球及金属细杆对中心垂直轴的摆动周期,算出转动惯量和百分偏差；5.验证平行移轴定理,并算出百分偏差。

第5页,共11页，2024年2月25日，星期天转动惯量的数据记录根据表1、表2、表3的要求，记录下各个测量值以及实验中用到的器材的尺寸和质量值。在记录砝码时，不要忘了记下砝码挂钩的质量；表3中的R是圆柱体的半径；是圆柱体距离转轴的距离（可任意选择一种值）第6页,共11页，2024年2月25日，星期天数据处理1.计算实验台的转动惯量J1

由表1数据，采用逐差法处理数据，将第1和第5组，第2和第6组……，分别组成4组，根据测量(4)计算出对应各组的β1值，然后求其平均值作为β1的测量值，直接填入表内。第7页,共11页，2024年2月25日，星期天

根据（测量式1）

2.计算圆环样品的转动惯量J环

由表2数据同样算得β3=

β4=

根据（测量式2）；计算出空转台的转动惯量计算圆环转动惯量的理论值；计算出理论值和实验值的百分偏差。第8页,共11页，2024年2月25日，星期天

3.验证平行轴定理

根和

用

(1)用相同的方法计算出两个圆柱体放在离开转轴距离为d时的实验测量值；

(2)根据平行轴定理算出两个圆柱体在同样条件下，转动惯量

的理论值；

(3)算出理论值和实验值的百分偏差。第9页,共11页，2024年2月25日，星期天思考题1.在实验中，为什么称细杆的质量时必须将夹具取下？2.如果物体质心轴和仪器垂直轴不重合对测量结果有什么影响？3.如何用作图法验证平行轴定理？第1

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