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三线摆测转动惯量实验报告.docx

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三线摆测转动惯量实验报告.docx

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三线摆测转动惯量实验报告.docx

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文档介绍

文档介绍:在下圆盘上,设此时的扭转周期为的总转动惯量为:
H是两圆盘间的距离,T。是下圆盘扭rV3b/3。设扭转N个周期的时间为
°1。2轴的转动惯量I,只需将待测物放
T,下圆盘和盘上物体对°1°2轴
敏驾峙)21](3)
如图2,质量为在下圆盘上,设此时的扭转周期为的总转动惯量为:
H是两圆盘间的距离,T。是下圆盘扭rV3b/3。设扭转N个周期的时间为
°1。2轴的转动惯量I,只需将待测物放
T,下圆盘和盘上物体对°1°2轴
敏驾峙)21](3)
如图2,质量为山的物体绕过质心的转动轴
C的转动惯量为",
实验9三线摆测转动惯量之司秆蘸矗创作一、实验目的
掌握三线摆法测物体转动惯量的原理和方法。
学****用水准仪调水平,用光电门和数字毫秒仪精密丈量扭转周期。
验证转动惯量的平行轴定理。
二、实验仪器
FB21。型三线摆转动惯量实验仪,FB213型数显计时计数毫秒仪,钢卷尺,游标卡尺,电子天平,圆环(1个),圆柱(2个)。
三、实验原理1、三线摆法丈量原理
如图(1),将两水平圆盘用等长、不成伸点缩的三根细线连接构成三线摆。下圆盘(可放但I真它被测物体)绕°1°2轴做扭转运动,通过丈撰卜)W厂"量周期及其它量,可求得下圆盘及其它被测物体的转动惯量。由刚体转动定律或机械能守图||(m。m)gRrT2
三线摆恒,可得下圆盘转动惯量、的丈量计算公式为:
Im°gRr21o2T。,、42H(1)
式中,m。是下圆盘质量,动周期,由图(1)R3a/3to,计算公式为:
|m°gab
。12。42H一,则:
2、验证平行轴定理
N2H。(2)
要测质量为m的待测物对
D轴与C轴平行,相距为d,由平行轴定理:
1D1Cm1d(4)
为包管圆盘平衡,将两个质量为m,半径为「1的小圆柱体对称地放在下圆盘上,圆柱体中心到下圆盘中心02的距离均为d,测出扭转周期T,则一个小圆柱对°
。理论值:108m°D86X104包沏2)
轴的转动惯量Id为:
2m〔T2Id『[(1」)(:)1]m。To(5)
测出分歧距离d对应的、,可将测得值与(5)式结果比较验证进行验证。
四、实验内容与步调
1、调整:借助水准仪调上、下圆盘水平;调光电门使下圆盘边上的挡光杆能自由往返通过光电门槽口。
2、测时间设置计数毫秒仪丈量周期次数N=20.
让下圆盘静止,再拨动上圆盘的“转动手柄”,使下圆盘绕中心轴作微小扭转运动。稳定后,按毫秒仪上的“执行”键开始计时,记录时间扁,重复3次。
放上待测圆环,使其边沿与下圆盘上对应刻线对齐,按上面方法丈量20个周期的时间t,重复3次。
将两圆柱体对称放在离中心d=2cm处,测3次扭转时间。每次d增大1cm直到6cm,各测3次时间。
3、测长度量和质量用钢卷尺测上、下圆盘之间的距离H。
用游标卡尺分别下圆盘直径D、圆环的内径D1和外径D2各一次。测上、下圆盘悬线孔构成的三角形边长b和a,每个边各测一次。
记录标注的下圆盘质量m。、圆环质量m、小圆柱体质量m五、数据处理
下圆盘的转动惯量:
mogab2•I022to,■一…由公式122N2H,得丈量值:

|0=^