剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)定

1、 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性大小的量度,表明 剛體特性的一個(gè)物理量.它與剛體的總質(zhì)量、 質(zhì)量的分布和轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān). 國(guó)際制單位國(guó)際制單位: 2 .mKg 幾種簡(jiǎn)單形狀剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量幾種簡(jiǎn)單形狀剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 三線扭擺法測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量三線扭擺法測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 l Tmgr J 2 22 4 用單線法測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量用單線法測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 1 2 1 2 1 2 2 J T TT J 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 扭擺法轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量扭擺法轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 扭擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量扭擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?jī)x測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 用扭擺測(cè)定幾種不同

2、形狀物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和彈 簧的扭動(dòng)常數(shù)，并與理論值進(jìn)行比較。 2. 驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平行軸定理。 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 物體裝在一螺旋彈簧上，當(dāng)物體在 水平面內(nèi)轉(zhuǎn)過角后彈簧產(chǎn)生恢復(fù)力矩M。 （1） K為彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù) 在此力矩作用下物體轉(zhuǎn)動(dòng)，由轉(zhuǎn)動(dòng)定律 （2） KM JM J K 2 2 2 2 dt d )cos(tA此方程的解 式中A為振幅 ， 為初位相 ，為角頻率 表示該物體以A為角振幅作簡(jiǎn)諧角振動(dòng)。 令有 K J T 2 2 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 2 0 2 1 1 2 4 TT J K 彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù): 2 mdJJ c 平行軸定理: 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器 待測(cè)物體 垂直軸 螺旋彈簧

3、 底腳螺絲 支架底座 金屬 托盤 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器 智能轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量測(cè)定儀 光電門 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器 游標(biāo)卡尺 電子臺(tái)秤 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 測(cè)定扭擺的扭轉(zhuǎn)系數(shù) 2 0 2 1 1 2 4 TT J K 2 0 2 1 2 0 10 TT T JJ 2 111 8 1 dmJ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 測(cè)定金屬圓筒，細(xì)桿，木球的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， 并與理論值比較計(jì)算百分誤差。 0 2 2 4 JT K J )(1087. 0 6 1 )( 8 1 24 2 1 2 1 2 15 mkglmDDmJ 滑外內(nèi)滑 2 2 4 T K J 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 驗(yàn)證平行軸定理 實(shí)驗(yàn)值: 5 2 4 2JmxJJ 理論值: 數(shù)

4、據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 1.彈簧扭轉(zhuǎn)常數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定 待測(cè)物體質(zhì)量 (m) 幾何尺 寸(10-2m) 周期 (s) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量理 論值(Kg.m2) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí) 驗(yàn)值(kg.m2) 百分差(%) 載物圓盤 實(shí)心圓柱體 空心金屬桶 木球 金屬細(xì)桿 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 X(10-2m)5.010.015.020.025.0 T(s) 實(shí)驗(yàn)值(kg.m2) 理論值(kg.m2) 百分差(%) 5 2 4 2JmxJJ 2 2 4 T K J )(sT 2.驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平行軸定理 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 1.扭擺靜止時(shí)，擋光桿要處于光電門間隙， 發(fā)射管和接收管之間，即正好處于擋光狀態(tài)。 2.稱木球、細(xì)桿質(zhì)量時(shí)必須將支架夾具取下， 不可一同稱