(完整word版)理论力学实验报告.doc
《理论力学》
摩擦实验
实验报告
(2014~2015学年第二学期)
专业:工程力学
学院:航空航天与力学学院
小组成员
学号:1453621 1453225 1453213 1453424 1453229 1453430姓名:王云林周培钊梁浩光管箫杨周洋张鑫
实验目的
1.测定木与铁之间的静滑动摩擦系数。
2.测定当滑块高度较大时,在斜面上保持平衡所需的最大与最小荷载并作受力分析。
3.处理实验数据,计算理论值并与测量值作误差分析。
4.使学生更好地理解摩擦本质并提高学生的动手实践能力。
实验装置与仪器
●装置
本实验用MC50摩擦实验装置来完成。
MC50摩擦实验装置是由滑板倾角调整机构、角度显示机构组成。
通过滑块在不同材质的滑道上运动,可以测定物体的摩擦角并显示角度。
可以进行在不同情况下物体滑动、翻倒的演示。
1、滑道倾角的调节:滑道倾角可通过两种方式调节,即电机快速调整和手动慢速微调。
2、角度的显示:通过角度传感器和显示仪表即时反映滑道倾角的变化值,角度显示精度值为0.01度。
1、滑道角度显示仪
2、手动微调按钮
3、电动调节按钮
4、电动调节角度
5、角度调节电源开关
6、光电
门7、滑道8、手动微调9、计时器显示仪10、计时器操作键11、光电门接入端口12、计时器电源开关13、活动平台调节仪14、活动平台
●仪器
砝码、铁块(680g、30×30×100mm)、滑轮、托盘(30g)等。
实验内容
1、通过改变斜面倾角测量木与铁间的静摩擦系数。
2、当滑块较高时,在一定的倾角下,在其自重作用,测定滑块向下滑动时的荷载及滑块向上倾倒时荷载。
实验原理
●静摩擦因数的推导
当滑道倾角为θ时,若物块恰好不滑下,则此时 ΣFx = 0:mgsin θ-Fs = 0
ΣFy = 0:N -mgcos θ= 0 又因为 Fs= Nfs 得 fs = tan θ ●物块在斜坡上的受力分析
1、倾斜角25°时向下滑动(或倾倒)时的理论载荷推导
假设滑块质量为m ,底面边长为a ,高b ,滑道ψ倾角,以沿滑道向下的方向为x 轴方向,垂直于滑道向上的方向为y 轴方向,其受力分析右图所示。
由于静摩擦系数 fs= tanθ(θ
为摩擦角),因此当ψ>θ 时,滑块可沿滑道下滑(或倾倒)。
(1)假设滑块向下滑动
∑ Fy=0; N -mgcos ψ= 0 ∑ Fx=0;mgsin ψ=mgcos ψfs+Ft1 (2)假设滑块向下翻倒
Ft=max (Ft1,Ft2)
2、 倾斜角25°时向上滑动(或倾倒)时的理论载荷推导 (1)假设滑块向上滑动
∑ Fy=0; N -mgcos ψ= 0 ∑ Fx=0;mgsin ψ+mgcosψfs = Ft1 (2)假设滑块向下翻倒
ψ 以滑块的左下角为矩心,由于此时支持反力和摩擦力通过矩心,可列出物块的力矩平衡方程 ΣMo=0;(a/2)×mgcos ψ+b ×Ft2-(b/2)×mgsin ψ=0 以滑块的左下角为矩心,由于此时支持反力和摩擦力通过矩心,可列出物块的力矩平衡方程 ΣMo=0;(a/2)×mgcos ψ-b ×Ft2+(b/2)×mgsin ψ=0
θ
Ft=min(Ft1,Ft2)
实验操作
●静摩擦系数实验
a、调整好滑道倾角角度以滑块放在滑道下端时不下滑时为准(此时角度较小);
b、旋转手动微调按钮,将滑道的倾角慢慢调大,直到滑块达到将滑未滑时止,记下此
时的滑道倾角,即为滑块的摩擦角;
c、重复上述步骤,记下十个数据,去掉最大值与最小值,将剩余八组数据求平均数。
d、将所测得的倾角代人静摩擦系数公式,即可得到所测木与铁间静摩擦系数。
●滑块斜面上滑动与翻倒实验
a、打开滑道调节机构的总电源,并按下电动调节按钮,逆时针旋转按钮,将滑道倾角
调整到适当的角度(25度)。
b、利用活动平台调节仪将活动平台调节至水平。
c、将与托盘相连的线穿过活动平台的孔洞(细线与空洞边缘不接触),并绕过滑轮,将
线的另一端系在滑块上。
d、在托盘里放一定重量的砝码,使得滑块在滑道上保持静止,然后再慢慢的增加砝码,
直到滑块开始向上滑动或翻倒为止,记下此时的砝码重量。
e、将砝码慢慢减少,直到滑块开始向下滑动或翻倒为止,记下此时的砝码重量。
如此
记下三组数据。
f、将器材收置原位,关闭实验装置电源。
数据记录与处理
●测量静摩擦因数数据
3 12.51 0.2218 8 13.69 0.2435
4 12.44 0.220
5 9 12.87 0.2284
5 12.31 舍去10 13.83 0.2461 静摩擦因数fs平均值:
fs=0.2375
●翻倒和滑动的临界外力值
物块质量680g;托盘质量30g ;物块尺寸长30mm 宽30mm 高100mm;
斜面的倾角25°;重力加速度g=9.8m/s2;
利用推导出来的公式分别求出上翻和下滑的理论拉力
上滑理论值:4.337N;上翻理论值:2.364N;
下滑理论值:1.382N; 下翻理论值:0.512N;
测量次数向上倾倒的荷载/g 向下滑动的荷载/g
1 203 173
2 20
3 180
3 205 173
荷载平均值(含砝码)233.67 205.33
拉力/N 2.290 2.012
理论值/N 2.364 1.382
误差 3.10% 45.50%
实验误差分析
1、在测量静摩擦因数时,由于所用的木块与所给滑块接触面光滑程度不同所以会产生较大
误差,并且实验结果可能受到滑道表面和滑块表面的清洁程度的影响。
2、在缓慢升高滑道时由于受到桌面震动的扰动,使滑块提前滑下,从而使实验结果fs比实
际值较小。
3、在测量滑块的下滑和翻倒的情况时。
可能由于对临界情况判断的不准导致测量结果的不准确。
4、在用细线拉动滑块时由于细线与斜面不平行,但在计算中看做平行,故产生较大误差。
注意事项
1.应确认滑块的木质面与滑道相接触,否则结果是铁和铁之间的静摩擦因数。
2.升高滑道倾角时先用按钮快速调节,然后用手动精确调节。
3.在测量静摩擦因数时,应保持物块处在相同的位置并且不触碰斜板边缘,这样保持装置初状态相同,减小误差。
4.在测静摩擦因数与滑块下滑时,应缓慢调节至滑块缓缓下移,在滑块上翻时,应调至滑块有细微倾斜即可,并且尽量加小砝码。
5.防止托盘在物块倾倒之后突然坠下,应该用手在一定距离外托着,防止砝码坠地。
实验心得与体会
通过这次实验,加深了我们对于摩擦的直接认识与理论与实践相结合的意识,培养了我们的动手、试验能力,增强了我们的团队意识。
并且在我们认识到了自己在动手实践能力上的不足的同时,也感受到了实验的氛围。
希望以后有更多的机会让我们来动手来亲自做实验,而不只是单单拘泥于纸笔上的演算与推导。
理论力学实验报告书
《理论力学》实验报告书日期 班级 学号 姓名一、实验前的准备工作1、观看“理论力学多功能实验台ZME-1型介绍”光盘(约15分钟),了解实验的具体内容、使用仪器及操作步骤。
2、观看理论力学实验(一)的喷墨板,了解实验的内容与方法。
二、按序进行下列实验,并记录数据(三学时左右)1、用实验方法求重心 (1)悬吊法对组合型钢悬吊二次,图示出重心位置(2)如右图所示,设法对连杆水平搁置,用台秤称出 连杆重量W=F N1+F N2= (N )求出连杆的重心WlF x N c ⋅=1= (cm)2、用三线摆求圆盘的转动惯量,并示出线长l 对测量误差的影响已知:圆盘直径D=100㎜,厚度δ=5.3㎜,材料比重γ=7.5g/㎝3,吊线直径r=76㎜。
圆盘转动惯量的理论计算==20)2(21DM J (㎏·㎡) 通过秒表测量三线摆周期,按公式lMgr T J220')2(π=计算转动惯量 J ,0= (㎏·㎡)3选择误差可接受的三线摆线长(≥60㎝),已知等效圆柱直径d=20㎜,高h=18㎜,材料比重γ=7.4g/㎝3两个圆柱对中心轴转动惯量的计算公式为])2(21[2220sm mr J +=1测量与两个圆柱等重的非均质发动机摇臂的扭振周期T ,= (s )应用上表及插入法,求得摇臂的转动惯量J ‘= (㎏·㎡)4、求弹簧质量系统的固有频率已知:高压输电线模型的质量m=0.138(㎏),砝码规格分别为100克和200克。
计算:单自由度系统的等效刚度 K ep =W/△l = (N/m) 固有振动频率m k f eq /210π== (Hz)*5、分别观察自激振动、自由振动、受迫振动现象,记录高压输电线模型在自激振动下激源电压、风机转速、风速、模型振幅等数据,并绘制振幅与风速的关系曲线。
三、思考题1、分析发动机摇臂质心与轴心相距较大时,对实验精度的影响。
*2、如何利用现有的实验装置与配件,演示受迫振动?3、 请简述通过这次实验的收获。
力学实验实习报告
一、实验目的1. 熟悉力学实验的基本操作和实验方法。
2. 培养实验操作技能和实验数据处理能力。
3. 加深对力学理论知识的理解,提高理论联系实际的能力。
二、实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 测量物体的重量、质量和体积。
2. 测量斜面的倾斜角度。
3. 测量物体在斜面上的运动时间。
4. 计算物体在斜面上的加速度。
5. 分析实验数据,得出实验结论。
三、实验仪器与器材1. 弹簧测力计2. 天平3. 量筒4. 斜面5. 滑块6. 秒表7. 铅笔8. 计算器四、实验步骤1. 准备实验器材,检查设备是否完好。
2. 使用天平测量物体的质量,记录数据。
3. 使用量筒测量物体的体积,记录数据。
4. 使用弹簧测力计测量物体的重量,记录数据。
5. 将斜面调整至预定倾斜角度。
6. 将滑块放置在斜面上,使用秒表测量物体在斜面上的运动时间,记录数据。
7. 重复步骤5和6,进行多次实验,取平均值。
8. 计算物体在斜面上的加速度,分析实验数据。
五、实验数据及处理1. 物体质量:m = 0.5 kg2. 物体体积:V = 0.1 L3. 物体重力:Fg =4.9 N4. 斜面倾斜角度:θ = 30°5. 物体在斜面上的运动时间:t = 1.2 s6. 物体在斜面上的加速度:a = 0.41 m/s²六、实验结果与分析根据实验数据,可以得出以下结论:1. 物体在斜面上的加速度与斜面倾斜角度有关,随着倾斜角度的增加,加速度逐渐增大。
2. 物体在斜面上的加速度与物体的质量有关,质量越大,加速度越小。
3. 实验结果与理论计算值基本一致,说明实验方法合理,实验数据可靠。
七、实验总结本次力学实验实习,使我更加深入地了解了力学理论知识的实际应用。
通过实验操作,我掌握了力学实验的基本操作方法和数据处理能力。
同时,实验过程中遇到了一些问题,通过查阅资料和与同学讨论,成功解决了这些问题。
总之,本次实验实习使我受益匪浅,提高了我的实验能力和综合素质。
(完整word版)转动惯量实验报告-理论力学
理论力学转动惯量实验报告实验小组成员:1453352 郭佳林 1453422 贺春森1453442 刘美岑 1450051 万丽娟1453208 王玮实验时间:2015年5月24日13:30——15:30实验地点:同济大学四平路校区力学实验中心【实验概述】转动惯量是描述刚体转动中惯性大小的物理量,它与刚体的质量分布及转轴位置有关.正确测定物体的转动惯量,对于了解物体转动规律,机械设计制造有着非常重要的意义。
然而在实际工作中,大多数物体的几何形状都是不规则的,难以直接用理论公式算出其转动惯量,只能借助于实验的方法来实现。
因此,在工程技术中,用实验的方法来测定物体的转动惯量就有着十分重要的意义。
IM—2 刚体转动惯量实验仪,应用霍尔开关传感器结合计数计时多功能毫秒仪自动记录刚体在一定转矩作用下,转过π角位移的时刻,测定刚体转动时的角加速度和刚体的转动惯量。
因此本实验提供了一种测量刚体转动惯量的新方法,实验思路新颖、科学,测量数据精确,仪器结构合理,维护简单方便,是开展研究型实验教学的新仪器。
【实验目的】1.了解多功能计数,计时毫秒仪实时测量(时间)的基本方法。
2.用刚体转动法测定物体的转动惯量。
3.验证转动的平行轴定理。
4.验证刚体定轴转动惯量与外力矩无关.【实验原理】1.转动力矩、转动惯量和角加速度的关系系统在外力矩作用下的运动方程错误!未找到引用源。
(1)由牛顿第二定律,可知:砝码下落时的运动方程为:即绳子的张力砝码与系统脱离后的运动方程(2)由方程(1)和(2)可得:(3)2.角速度的测量。
(4)若在t1、t2时刻测得角位移θ1、θ2,则(5)(6)所以,由方程(5)和(6),可得:3.转动惯量J的理论公式1)设圆形试件,质量均匀分布,总质量为M,其对中心轴的转动惯量为J,外径为D1,,内径为D2,则2)平行轴定理:设转动体系的转动惯量为J0,当有M1的部分质量原理转轴平行移动d的距离后,则体系的转动惯量为:【实验器材】1.实验仪器IM—2刚体转动惯量实验仪(含霍尔开关传感器、计数计时多功能毫秒仪、一根细绳、一个质量为100g的砝码等,塔轮直径从下至上分别为30mm、40mm、50mm、60mm,载物台上的孔中心与圆盘中心的距离分别为40mm、80mm、120mm)(如下图)2.实验样品1)一个钢质圆环(内径为175mm,外径为215mm,质量为933g)2)两个钢质圆柱(直径为38mm,质量为400g)【实验步骤】1.实验准备在桌面上放置IM—2转动惯量实验仪,并利用基座上的三颗调平螺钉,将仪器调平。
上海大学理论力学实验报告
上海大学理论力学实验报告
姓名_______学号_______日期________地点_______同组者________
一、弹簧质量系统固有频率的测定
已知高压输电线模型质量m =0.138kg,砝码规格分别为100g 和200g,依次增加砝码,记录振体的竖直变形。
根据测量数据,计算单自由度系统的等效刚度k和固有频率fo,并作点线图。
二、采用三线摆测量圆盘的转动惯量,并观察吊线长L对测量误差的影响
已知圆盘直径D=100(mm),厚度δ=5.3(mm),材料比重γ=7.5(g/cm^3),吊线圆半径r =38(mm)。
通过秒表测量三线摆的周期T(s),计算转动惯量的测量值,填入表中。
圆盘转动惯量的理论值为
圆盘转动惯量测量值的计算公式为
三、采用三线摆等效法测量发动机非均质摇臂的转动惯量已知两个等效小圆柱的直径为d=20(mm),高h=18(mm),材
料比重γ=7.4(g/cm^3),大圆盘质量60g,两圆柱对中心轴的转动惯量为
选择误差可接受的三线摆长(L=60mm),改变两圆柱的距离s,测量其周期,填入表中。
距离s (mm)30405060
扭振周期T(秒)
转动惯量(kg.mJ^2)
发动机摇臂的质量与两圆柱质量相同,测量其扭振周期T’= _______(秒),利用表中数据进行插值,写出线性(或二次)插值计算公式,并作图。
插值公式J’=
最后求得发动机摇臂的转动惯量为:
四、求连杆的重心(g=9.8N/kg)
计算:。
2021年理论力学实验报告完整版
《理论力学》试验汇报班级:姓名:学号: 成绩:试验一 试验方法测定物体重心一、 试验目:1、经过试验加深对协力概念了解;2、用悬挂法测取不规则物体重心位置;3、用称重法测物体重心位置并用力学方法计算重量。
二、 试验设备和仪器 1、理论力学多功效试验装置; 2、不规则物体(多种型钢组合体); 3、连杆模型; 4、台秤。
三、 试验原理物体重心位置是固定不变。
再利用柔软细绳受力特点和两力平衡原理, 我们能够用悬挂方法决定重心位置; 又利用平面通常力系平衡条件, 能够测取杆件重心位置和物体重量。
物体重量: 21F F W +=; 重心位置: Wl F x C 1=四、 试验方法和步骤A 、 悬挂法1、从柜子里取出求重心用组合型钢试件, 用将把它描绘在一张白纸上;2、用细索将其挂吊在上顶板前面螺钉上(平面铅垂), 使之保持静止状态;3、用先前描好白纸置于该模型后面, 使描在白纸上图形与实物重合。
再用笔在沿悬线在白纸上画两个点, 两点成一线, 便能够决定此状态重力作用线;4、变更悬挂点, 反复上述步骤2-3, 可画出另一条重力作用线;5、两条垂线相交点即为重心。
B、称重法1、取出试验用连杆。
将连杆一端放在台秤上, 一端放在木架上, 并使连杆保持水平。
2、读取台秤读数, 并统计;3、将连杆两端调换, 并使摆杆保持水平;4、反复步骤2;五、数据统计与处理A、悬挂法(请同学另附图)B、称重法六、注意事项1、试验时应保持重力摆水平;2、台称在使用前应调零。
试验二、四种不一样类型载荷比较试验一、试验目1、了解四种常见不一样载荷;2、比较四种不一样类型载荷对承载体作用力特征。
二、试验仪器和设备1、理论力学多功效试验装置;2、2kg台秤1台;3、0.5kg重石英沙1袋;4、偏心振动装置1个。
三、试验原理渐加载荷、突加载荷、冲击载荷和振动载荷是常见四种载荷。
不一样类型载荷对承载体作用力是不一样。
将不一样类型载荷作用在同一台秤上, 能够方便地观察到各自作用力与时间关系曲线, 并进行相互比较。
理论力学实验报告2017
《理论力学》 实验报告班级: 姓名: 学号: 成绩:实验一 实验方法测定物体的重心一、实验目的:1、通过实验加深对合力概念的理解;2、用悬挂法测取不规则物体的重心位置;3、用称重法测物体的重心位置并用力学方法计算重量。
二、实验设备和仪器1、理论力学多功能实验装置;2、不规则物体(各种型钢组合体);3、连杆模型;4、台秤。
三、实验原理物体的重心的位置是固定不变的。
再利用柔软细绳的受力特点和两力平衡原理,我们可以用悬挂的方法决定重心的位置;又利用平面一般力系的平衡条件,可以测取杆件的重心位置和物体的重量。
物体的重量:21F F W +=;重心位置:Wl F x C 1=四、实验方法和步骤 A 、悬挂法1、从柜子里取出求重心用的组合型钢试件,用将把它描绘在一张白纸上;2、用细索将其挂吊在上顶板前面的螺钉上(平面铅垂),使之保持静止状态;3、用先前描好的白纸置于该模型后面,使描在白纸上的图形与实物重叠。
再用笔在沿悬线在白纸上画两个点,两点成一线,便可以决定此状态的重力作用线;4、变更悬挂点,重复上述步骤2-3,可画出另一条重力作用线;5、两条垂线相交点即为重心。
B、称重法1、取出实验用连杆。
将连杆一端放在台秤上,一端放在木架上,并使连杆保持水平。
2、读取台秤的读数,并记录;3、将连杆两端调换,并使摆杆保持水平;4、重复步骤2;五、数据记录与处理A、悬挂法(请同学另附图)B、称重法1、实验时应保持重力摆水平;2、台称在使用前应调零。
实验二、四种不同类型载荷的比较实验一、实验目的1、了解四种常见的不同载荷;2、比较四种不同类型载荷对承载体的作用力特性。
二、实验仪器和设备1、理论力学多功能实验装置;2、2kg台秤1台;3、0.5kg重石英沙1袋;4、偏心振动装置1个。
三、实验原理渐加载荷、突加载荷、冲击载荷和振动载荷是常见的四种载荷。
不同类型的载荷对承载体的作用力是不同的。
将不同类型的载荷作用在同一台秤上,可以方便地观察到各自的作用力与时间的关系曲线,并进行相互比较。
理论力学实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景理论力学是研究物体在力的作用下运动规律和平衡条件的学科,是力学的基础学科。
本实验报告旨在通过对理论力学实验的总结,加深对理论力学基本原理和方法的理解,提高实验操作技能,培养严谨的科学态度。
二、实验目的1. 掌握理论力学实验的基本操作技能;2. 理解理论力学基本原理和方法;3. 培养实验数据处理和结果分析能力;4. 提高团队合作意识。
三、实验内容本实验报告主要总结了以下三个实验:1. 摩擦实验2. 重心实验3. 合力与分力实验1. 摩擦实验实验目的:研究滑动摩擦力与正压力、摩擦系数的关系。
实验原理:滑动摩擦力F与正压力N、摩擦系数μ的关系为F=μN。
实验步骤:(1)将实验装置组装好,调整实验台面水平;(2)测量正压力N,并记录;(3)改变摩擦系数μ,重复步骤(2);(4)测量滑动摩擦力F,并记录;(5)绘制F-N、F-μ关系图。
实验结果:滑动摩擦力F与正压力N、摩擦系数μ成正比。
2. 重心实验实验目的:研究不规则物体的重心位置。
实验原理:不规则物体的重心位置可以通过悬吊法和称重法确定。
实验步骤:(1)将不规则物体悬挂在实验装置上,调整悬挂点位置,使物体保持平衡;(2)记录悬挂点位置,即为重心位置;(3)使用称重法测量物体重量,并记录;(4)计算重心位置。
实验结果:不规则物体的重心位置可以通过悬吊法和称重法确定。
3. 合力与分力实验实验目的:研究力的合成与分解。
实验原理:力可以分解为若干个分力,也可以合成一个合力。
实验步骤:(1)将实验装置组装好,调整实验台面水平;(2)测量已知力的大小和方向,并记录;(3)使用分力实验装置,将已知力分解为两个分力;(4)测量两个分力的大小和方向,并记录;(5)使用合力实验装置,将两个分力合成一个合力;(6)测量合力的大小和方向,并记录。
实验结果:力可以分解为若干个分力,也可以合成一个合力。
四、实验总结1. 通过本次实验,我们对理论力学基本原理和方法有了更深入的理解,提高了实验操作技能;2. 在实验过程中,我们学会了如何使用实验装置,掌握了实验数据处理和结果分析的方法;3. 通过团队合作,我们提高了沟通能力和协作精神。
赵冲理论力学实验报告
同济大学理论力学摩擦实验报告姓名:赵冲学号: 1150801实验日期: 10月13日(第五周周六)18:30~20:00 机器号: 09027285一、实验目的1、测定木材与铁板之间的静摩擦因数。
2、测定木材与铁板之间的滑动摩擦因数。
3、测定矩形滑块在较高的地方且受到沿斜面平行向上的拉力作用下在斜面上的滑动或者翻动的临界情况下的最大与最小荷载,作受力分析,将测定的载荷质量与理论计算值进行比较。
4、让我们更好地理解物体之间的静、滑动摩擦力,并分析有摩擦力存在时的翻倒问题,提高我们的动手能力和主观能动性。
二、实验装置与仪器装置MC50摩擦实验装置SANLINA CS-Z 智能数字测试器仪器砝码、铁块(680g、30×30×100mm)、滑轮、托盘(30g)等。
三、实验内容1、测木块与铁板的静摩擦因数:通过10次在相同位置的测量,取平均数值(除去最大和最小值)作为滑块下滑的斜坡临界角度,进而确定其静摩擦系数。
2、测木块与铁板的滑动摩擦因数:固定斜面倾角通过10次测量滑块在通过两个光电门之间的平均加速度,(除去最大和最小值),测定其动摩擦因数。
3 、通过添加不同质量的载荷使物块分别向上出现滚动或向下出现滑动,确定临界载荷,并将载荷的质量与理论计算值对比。
四、实验原理1、静摩擦系数ƒs=tan ϕ(ϕ为物体刚刚开始下滑时斜面的倾斜角度)2、动摩擦系数ƒd= tan ϕ-ϕgcos a(ϕ为实验中斜面的倾角) 3当拉力较大,物体有向上运动趋势时: ① 恰好发生向上滑动:有:mgcos αƒs+mgsin α=W Wmin= mgcos αƒs+mgsin α ② 恰好向上发生滚动: 由∑M D =0得Wh=2cos sin ααb h +mgWmin=hb h 2cos sin αα+mg当拉力较小,物体有向下运动趋势时: ①若恰好发生向下滑动有: mgsin α=W+mgos αƒs得:Wmin= mgsin α- mgcos αƒs②若恰好发生向下滚动有:∑M C =0,有Wh=2sin cos ααh b -mg得:Wmin=hh b 2sin cos αα- mg四、实验步骤1、 静摩擦系数实验① 将滑道角度略微调整,使滑块放到滑道上不下滑。
理论力学实验报告书
实验法测量物体重心实验报告书试验设备名称: 实验内容:1、悬吊法;2、称量法;3、观察渐加荷载、突加荷载、冲击荷载、振动荷载;试验方法:1、悬吊法:对组合型钢悬吊两次,利用二力平衡原理,用一张A4纸图示出重心位置。
对于学习过CAD 绘图的同学,可以相机成像后输入到计算机内,用CAD 绘图技术找出重心位置。
实验结果的图形附于报告后。
2、称量法:连杆重量超出弹簧秤的称量范围,此时要称出连杆的重量,并确定其重心,就要应用理论力学中的合力矩定理。
1)首先将弹簧秤的托盘拿下,将弹簧秤调零;2)将连杆两端分别放置在弹簧秤的中心,并将连杆侧放,支撑点对准弹簧秤的中心;3)通过积木块,设法调整支撑点连线水平,记下弹簧秤的读数1F 和2F ;4)根据平衡方程:12N N F F W +=,12()N C N C F l x F x ⋅-=⋅,112N C N N F lx F F ⋅=+即可得到连杆重量和重心位置。
3、观察渐加荷载、突加荷载、冲击荷载、振动荷载:将合适重量的物体分别缓慢放入、突然放入、从高处突然松手落入、放入有偏心块转动的电机,观察a )渐加荷载、b )突加荷载、c )冲击荷载、d )振动荷载的特点,并简单画出荷载与时间的函数关系图。
测量动滑动摩擦因数实验报告书试验设备名称: 实验内容:测量摩擦角;测量动滑动摩擦因数;试验方法: 1、测量摩擦角:两名同学合作,在摩擦测试仪底板上放置好摩擦块,缓慢抬升摩擦测试仪底板,使其倾角慢慢增加,增加到某一角度,物块开始下滑,记下此时摩擦测试仪底板OF t(a )OFt(b )OF t(c )OFt(d )的倾角ϕ;反复实验5次,求出平均值f ϕ,此即摩擦角,并计算静摩擦因数:f f tg ϕ==2、测量动滑动摩擦因数:1)实验装置: 如图所示 A :试块甲B :倾角为φ的被测试材料C :试块甲上的不透光档距,s 1=3cm L 1,L 2:光电管D :CDY-1智能计量仪t 1(或仪器上的Δt 1)为计量器上显示物块A 经过光电管L 1时通过路程s1的时间,t 2(或仪器上的Δt 2)为显示物块A 经过光电管L 2时通过路程s 1的时间,t 4=t 3+(t 2-t 1)/2,t 3为从L 1到L 2的路程所需的时间。
理论力学实验报告
实验一求不规则物体的重心、实验目的:用悬吊法和称重法求出不规则物体的重心的位置。
、实验设备仪器:ZME-1型理论力学多功能实验台,直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等。
三、实验原理方法简述(一)悬吊法求不规则物体的重心适用于薄板形状的物体,先将纸贴于板上,再在纸上描出物体轮廓,把物体悬挂于任意一点A,如图1-1(a)所示,根据二力平衡公理,重心必然在过悬吊点的铅直线上,于是可在与板贴在一起的纸上画出此线。
然后将板悬挂于另外一点B,同样可以画出另外一条直线。
两直线的交点C就是重心,如图1-1 (b)所示。
7//%T A F图1-1(二)称重法求轴对称物体的重心对于由纵向对称面且纵向对称面内有对称轴的均质物体,其重心必在对称轴上。
大头端支点的距离X C。
根据平面平行力系,可以得到下面的两个方程: l,其中一点置于磅秤上, 由此可测得B处的支反力F N1的大小,再将连杆旋转180°,仍然保持中轴线水平,可测得F N2的大小。
重心距离连杆F N1 F N2= WF N1 l ~W X C— 0 根据上面的方程,可以求出重心的位置:F N1 lF N1 ' F N2首先将物体支于纵向对称面内的两点,测出两个支点间的距离四、实验数据及处理(一)悬吊法求不规则物体的重心(二)称重法求对称连杆的重心。
a. 将磅秤和支架放置于多功能台面上。
将连杆的一断放于支架上,另一端放于支架上,使连杆的曲轴中心对准磅秤的中心位置。
并利用积木块调节连杆的中心位置使它成水平。
记录此时磅秤的读数b. 取下连杆,记录磅秤上积木的重量 F JI =385gc. 将连杆转180,重复a 步骤,测出此时磅秤读数 F N 2=1560gd. 取下连杆,记录磅秤上积木的重量 F JI =0 ge. 测定连杆两支点间的距离 I =221mmf. 计算连杆的重心位置(1375 -385) 221X C86mm重心距离连杆大头端支点的距离x C =86mm 。
