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刚体转动惯量的测量PPT


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)
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
J1
m R( g R 2 ) 2 1
2.计算圆环样பைடு நூலகம்的转动惯量J环
由表2数据同样算得 β3= 根据(测量式2)
J2

β4=
mR( g R 4 ) 4 3
J 环 J 2 J1
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。
3.
d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。
J柱

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?
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
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。
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。
组……,分别组成4组,根据测量(4)

2 (knt m kmt n ) 2 2 tn tm tm tn
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。
15
2 (kntm kmtn ) 2 2 tn tm tm tn
26
37
2 (kntm kmtn ) 2 2 tn tm tm tn
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。
2 (k nt m k mt n ) 2 2 tn tm tm tn
48
2 (k nt m k mt n ) 2 2 tn tm tm tn

1

i 1
4
1i
15 26 37 48
4
4
根据(测量式1) 计算出空转台的转动惯量
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