用三线摆测量转动惯量.pdf

文档介绍：用三线摆测转动惯量
转动惯量是刚体转动惯性的量度， 它与刚体的质量分布和转轴的位置有关。
对于形状简单的均匀刚体，测出其外形尺寸和质量，就可以计算其转动惯量。
对于形状复杂、 质量分布不均匀 2
柱体半径）之间的相对误差不大于 5%。
2、用三线摆验证平行轴定理。
五、实验注意事项
1、测量前，根据水准泡的指示， 先调整三线摆底座台面的水平，再调整三
线摆下圆盘的水平。测量时，摆角 θ尽可能小些，以满足小角度近似。防止三
线摆在摆动时发生晃动，以免影响测量结果。
2、测量周期时应合理选取摆动次数。对三线摆，测得 R、r、m0 和 H0 后，
由（1）式推出 J0 的相对误差公式，使误差公式中的 2?T0/ T0 项对 ?J0/J0 的影响
比其它误差项的影响小作为依据来确定摆动次数。估算时， ?m0 取 ，时
1间测量误差 ?t 取 ，?R、?r 和?H0 可根据实际情况确定。
六、实验步骤
1、测量下圆盘的转动惯量 J0
（1） 测量上下圆盘悬点离各自圆盘中心的距离 r 和 R；
用游标卡尺测量上圆盘各悬点间距离 b1、b2、b3；
用游标卡尺测量下圆盘各悬点间距离 a1、a2、a3；
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则 r (b1 b2 b3 ) ， R ( a1 a2 a3 ) ；
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（2） 测量上下圆盘之间的间距 H0；
（3） 测量并记录下圆盘的质量 m0 和直径 D；
（4） 测量下圆盘摆动周期 T0：将测量周期数置为 60，轻轻旋转上圆盘， 使下
圆盘作扭转摆动（ 摆角小于 5 度），记录数据见表 1。
表 1
r（cm） R（cm） H0（cm） m0(g) D（cm）
m0 gRr 2
60 个摆动周期总时间 平均时间 t（s） 平 均 周 期 T0 0