文档介绍：刚体转动惯量的测定
实验目的
实验仪器
实验原理
实验内容和步骤
思考题
实验目的:
,并与理论值比较。
。
刚体转动实验仪
数字毫秒计
游标卡尺
天平
砝码
试件
实验仪器:
实验原理:
根据刚体转动定律,刚体绕某一定轴转动得角加速度与所受的合外力矩成正比,与刚体的定轴转动惯量I成反比,即
合外力矩主要由引线的张力矩和轴承的摩擦力力矩构成,则
摩擦力矩是未知的,但是它主要来源于接触磨擦,可以认为是恒定的,因而将上式改为
在此实验中要研究引线的张力矩与角加速度之间是否满足式上的关系,即测量在不同力矩M作用下的值。
转动惯量仪空载时的转动惯量为J0,加试件后转动惯量为J,试件的转动惯量为:
给系统一个外力矩,由牛顿第二定律和转动定律得:
如果不给系统加外力矩,只受摩擦力矩作用,做匀减速运动,根据转动定理得:
以上几式联立得:
同样可以测出加上试件后的转动惯量。问题在于如何测量β1和β2
我们可以通过数字毫秒计直接读出β1和β2
实验内容及步骤:
,了解转动惯量仪与电
脑式毫秒计的调节和使用方法。
。
,将砝码挂在细线
的一段,绕在塔轮上。
,测量出出β1和β2,计算转动惯量。
,用同样的方法测出转动惯量。
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
J球+本底
J球的本底
J圆盘+ J0
J圆环+ J0
J0
β
k
J
思考题:
,说说转动惯量
的物理意义?
,讨论转动惯量与哪些因素有
关?
?
?