实验2 理论力学组合实验__物体转动惯量的“三线摆”法测定
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实验报告
课程名称:《理论力学实验》指导老师:________________成绩:__________________ 实验名称:物体转动惯量的测定实验类型:创新型同组学生姓名:__________
一、实验目的
1、通过实验加深对转动惯量的理解;
2、了解并掌握用“三线摆”方法测取物体转动惯量的方法;
3、验证圆盘的转动惯量,并分析“三线摆”摆长对测量的误差;
4、用等效方法,测取不规则物体的定轴转动惯量;
二、实验仪器和设备
1、TME—1理论力学多功能实验装置;
2、圆盘“三线摆”1个;
3、不规则物体(飞机模型)1个;
4、圆形铁柱2个;
5、光电计时器1个;
6、卷尺1支。
三、实验原理
(提示:线长L和扭振周期T,则物体的转动惯量:
2
02
T MgR r
J
l
π
''
⎛⎫
= ⎪
⎝⎭
。)
实验原理描述:(由学生自行推导)专业:________________ 姓名:________________ 学号:________________ 日期:________________ 地点:________________
实验原理描述(续)
四、实验方法与步骤
A、圆盘转动惯量验证实验
基本要点:
1、确保三线摆的三条摆线等长平行;
2、标准圆盘用水平仪校正水平;
3、测量摆线竖直高度及大圆盘摆线处半径R'、小圆盘摆线处半径r';
4、测量摆动周期;(使用仪器自动计时,一般为30个周期)
5、调整摆线长度,重复上述实验步骤测量3组。
详细内容请学生补充:
B、不规则物体转动惯量的测定(等效法)
详细内容请学生补充:
五、实验结果与数据处理
A、圆盘转动惯量验证实验
圆盘直径D= mm,摆线半径R'= mm,r'= mm,圆盘的质量M= g
转动惯量理论值= kgm2
B、不规则物体转动惯量的测定(等效法)
摆线长度L= cm,不规则物体的质量M= g,扭振周期T= s
六、注意事项
1、在升降三线摆时,手轮的拨档开关必须处于松动状态,即逆时针到底;
2、摆的初始偏转角应小于或等于6°角;
3、摆的三根线应等长,以保持圆盘水平;
4、实际测试时,不应有较大幅度的平动;
5、不规则物体的转动轴心应与圆盘中心重合;
6、实验B的过程中,摆线长度应保持不变。
七、思考题
1、根据实测结果,试分析并讨论摆线长度、刚度对测试精度的影响。
2、假如初始摆角过大,对实验结果将有何影响?
3、不规则物体的轴心与其本身重心不重合,对测量误差有何影响?
4、请学生分析实验误差并找出其影响参数。
5、谈谈实验后的收获和体会,本实验有哪些可以进一步改善。(书面回答同时,请另发E-mail: me_lhf@)。