理論力學(xué)試驗報告2017

1、理論力學(xué)實驗報告班級：姓名：*戶, 子成績：實驗一實驗方法測定物體的重心一、實驗?zāi)康模?、通過實驗加深對合力概念的理解；2、用懸掛法測取不規(guī)則物體的重心位置；3、用稱重法測物體的重心位置并用力學(xué)方法計算重量。二、實驗設(shè)備和儀器1、理論力學(xué)多功能實驗裝置；2、不規(guī)則物體（各種型鋼組合體）；3、連桿模型；4、臺秤。三、實驗原理物體的重心的位置是固定不變的。再利用柔軟細純的受力特點和兩力平 衡原理，我們可以用懸掛的方法決定重心的位置；又利用平面一般力系的平 衡條件，可以測取桿件的重心位置和物體的重量。Fil物體的重量：W = F1 +F2;重心位置：xc =12W四、實驗方法和步驟A、懸掛法1、從柜

2、子里取出求重心用的組合型鋼試件，用將把它描繪在一張白紙上；2、用細索將其掛吊在上頂板前面的螺釘上（平面鉛垂），使之保持靜止?fàn)?態(tài)；3、用先前描好的白紙置于該模型后面，使描在白紙上的圖形與實物重疊。再用筆在沿懸線在白紙上畫兩個點，兩點成一線，便可以決定此狀態(tài)的重力作用線；4、變更懸掛點，重復(fù)上述步驟 2-3,可畫出另一條重力作用線；5、兩條垂線相交點即為重心。B稱重法取出實驗用連桿。將連桿一端放在臺秤上，一端放在木架上，并使連桿保 持水平。讀取臺秤的讀數(shù)，并記錄；將連桿兩端調(diào)換，并使擺桿保持水平；重復(fù)步驟2;五、數(shù)據(jù)記錄與處理A、懸掛法(請同學(xué)另附圖)B、稱重法左邊讀數(shù)(kg)Fi右邊讀數(shù)(kg

3、)F2重量(kg)W重心位置(mm)xc六、注意事項1、實驗時應(yīng)保持重力擺水平;2、臺稱在使用前應(yīng)調(diào)零。實驗二、四種不同類型載荷的比較實驗一、實驗?zāi)康?、了解四種常見的不同載荷；2、比較四種不同類型載荷對承載體的作用力特性。二、實驗儀器和設(shè)備1、理論力學(xué)多功能實驗裝置；2、2kg臺秤1臺；3、0.5kg重石英沙1袋；4、偏心振動裝置1個。三、實驗原理漸加載荷、突加載荷、沖擊載荷和振動載荷是常見的四種載荷。不同類型的 載荷對承載體的作用力是不同的。 將不同類型的載荷作用在同一臺秤上， 可以方 便地觀察到各自的作用力與時間的關(guān)系曲線，并進行相互比較。四、實驗方法和步驟1、將臺秤置于實驗裝置合適的位

4、置并放平穩(wěn)；2、漸加載荷：取出裝有石英沙的袋子，將沙子緩慢、漸漸地倒入臺秤上的托盤中，仔細觀察臺秤指針的變化，并描繪出作用力的時程曲線示意圖；3、突加載荷：將托盤中的石英沙裝回原袋子，用手將沙袋拎起至剛好與托 盤分離時突然松手，仔細觀察臺秤指針的變化，并描繪出作用力的時程 曲線示意圖；4、沖擊載荷：再將沙袋拎起至某一高度（如 5cM后自由釋放，沙袋對臺秤 造成一定的沖擊，仔細觀察臺秤指針的變化，并描繪出作用力的時程曲 線示意圖；5、振動載荷：用偏心振動裝置代替沙袋。先打開偏心振動裝置上的電源開 關(guān)讓其上的電機旋轉(zhuǎn)，然后輕輕置于臺秤的托盤上。仔細觀察臺秤指針 的變化，并描繪出作用力的時程曲線示意

5、圖。五、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理畫出各種載荷的力與時間的關(guān)系曲線（見圖）六、注意事項1、觀察漸加載荷時，應(yīng)掌握好倒沙的速度，適中即可；2、觀察沖擊載荷時，無須將沙袋拎得太高，以免對臺秤造成過度沖擊；3、振動裝置上，有一個電位器。它被用以調(diào)節(jié)偏心電機的轉(zhuǎn)速，控制電機 轉(zhuǎn)速不要太快。Ot漸加載荷F .Ot突加載荷FOt沖擊載荷Ot振動載荷實驗三、“三線擺”法測定圓盤的轉(zhuǎn)動慣量一、實驗?zāi)康?、了解并掌握用“三線擺”方法測取物體轉(zhuǎn)動慣量的方法;2、分析“三線擺”擺長對測量的誤差。二、實驗儀器和設(shè)備1、理論力學(xué)多功能實驗裝置；2、不銹鋼圓盤“三線擺” 1個；3、秒表1個；4、卷尺1支。三、實驗原理“三線擺”是

6、測取轉(zhuǎn)動慣量的一種常用方法。給擺一個微小偏轉(zhuǎn)，然后自然 釋放，擺就會產(chǎn)生扭振。同樣的擺線長，不同的轉(zhuǎn)動慣量，擺動的周期就不同； 同樣的轉(zhuǎn)動慣量，不同的擺長，擺動的周期也不同。因此，“三線擺”的擺動周期不僅與物體的轉(zhuǎn)動慣量有關(guān)，而且與擺線的長度有關(guān)。根據(jù)擺的線長和擺動的 周期，可以推算出物體物體的轉(zhuǎn)動慣量。D c圓盤轉(zhuǎn)動慣量的理論計算式：J。= m(D)22, T 2“三線擺”測周期，轉(zhuǎn)動慣量的計算式：J。=(上)2mg2 二l四、實驗方法和步驟 1、松動理論力學(xué)多功能實驗裝置上右邊的轉(zhuǎn)輪鎖緊開關(guān)，搖動手輪，將右邊的一個圓盤往下放；2、用卷尺量擺線長，使圓盤下降至線長為 30cm處，鎖緊手輪；3

7、、給圓盤一個微小的擺角，自然釋放。用秒表測取10個擺動周期的時間，并記錄；4、再使圓盤下降10cm重復(fù)上述步驟3;5、重復(fù)上述步驟3-4,直至擺線長為60cm位置。6、將圓盤恢復(fù)原來狀態(tài)，并鎖緊手輪五、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理已知：圓盤直徑 D=100mm,f線直徑r = 38mm,厚度 6 = 5.3mm,材料密度 丫 =7.8*10 3kg/m3擺線長度（皿擺動10周 期（s）平均周期（s）轉(zhuǎn)動慣量理論值轉(zhuǎn)動慣量實測值（為30405060六、注意事項1、擺的原始偏轉(zhuǎn)角應(yīng)小于或等于5角;2、擺的三根線應(yīng)等長，以保持圓盤水平；3、實際測試時，不應(yīng)有較大幅度的平動。實驗四、“三線擺”法測定不規(guī)則物體的

8、定軸轉(zhuǎn)動慣量一、實驗?zāi)康?、通過實驗加深對轉(zhuǎn)動慣量的理解；2、通過“三線擺”法，測取不規(guī)則物體的定軸轉(zhuǎn)動慣量；二、實驗儀器和設(shè)備1、TM日1理論力學(xué)多功能實驗裝置；2、薄質(zhì)圓盤“三線擺” 2個；3、不規(guī)則物體(發(fā)動機搖臂)1個；4、圓柱體鐵2個；5、秒表1個；6、卷尺1支。三、實驗原理對于不規(guī)則物體，要通過計算來得到轉(zhuǎn)動慣量是困難的。而相對規(guī)則物體， 轉(zhuǎn)動慣量的計算并不會感到困難。兩個具有相同線長和相同直徑的“三線擺”， 其上各放置不同的物體。假如“三線擺”擺動具有一樣的周期，則說明兩個物體 的轉(zhuǎn)動慣量是相等的。根據(jù)這一原理，在一個擺上放置一個不規(guī)則的物體， 而另 一個擺上對稱放置相同形狀相同

9、質(zhì)量的兩個物體， 且兩個對稱物體之間的間隔可 以進行方便調(diào)整。當(dāng)調(diào)整到兩個“三線擺”的擺動周期相等時，則認為此時不規(guī) 則物體的轉(zhuǎn)動慣量與兩個對稱物體的轉(zhuǎn)動慣量是等效的。從而，求得不規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動慣量。兩個圓柱體對中心軸的轉(zhuǎn)動慣量計算式：JO =21m(-)2+m(-)2222四、實驗方法與步驟1、將TM日1理論力學(xué)多功能實驗裝置上左邊的兩個圓盤“三線擺”的手輪松 開；2、兩個“三線擺”的擺線長統(tǒng)一調(diào)整為 60cmmfc；3、一個“三線擺”圓盤上放置不規(guī)則物體，給擺以微小轉(zhuǎn)角，然后用秒表測10個周期，并作記錄；4、在另一個“三線擺”圓盤上對稱放置兩個規(guī)則的圓柱體鐵塊。兩個鐵塊之間的中心距離設(shè)為1c項給擺以微小轉(zhuǎn)角，然后用秒表測10個周期，并作記錄;5、逐漸增加兩圓柱體間的距離，直至周期的變化，跨越不規(guī)則物體的擺動周期， 并記錄。五、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理 已知：圓柱體直徑d = 18 mm , m = 擺線長度L=60cm不規(guī)則物