测量刚体的转动惯量——大物实验(5)

2021-02-21 15:35

后停止测量.查阅、记录数据于表格中并计算β2的测量值.

由(4)式即可算出J1的值.

4.测量并计算实验台放上试样后的转动惯量J2 ,计算试样的转动惯量J3 并与理论值比较.将待测试样放上载物台并使试样几何中心轴与转轴中心重合,按与测量J1同样的方法可分别测量未加法码的角加速度β3与加砝码后的角加速度β4.由(5)式可计算J2的值,已知J1 、J2 ,由(6)式可计算试样的转动惯量J3 .

已知圆盘、圆柱绕几何中心轴转动的转动惯量理论值为:

J 1mR2

2 (11)

圆环绕几何中心轴的转动惯量理论值为:

J m22R外 R内2 (12)

计算试样的转动惯量理论值并与测量值J3 比较,计算测量值的相对误差:

E J3 J 100%J (13)

5.验证平行轴定理

将两圆柱体对称插入载物台上与中心距离为d的圆孔中,测量并计算两圆柱体在此位臵的转动惯量.将测量值与由(11)、(10)式所得的计算值比较,若基本一致即验证了平行轴定理.

理论上,同一待测样品的转动惯量不随转动力矩的变化而变化.

6.利用控制变量法,改变塔轮半径或砝码质量(五个塔轮,五个砝码),保持其它实验条件不变,进行测量并对数据进行分析,探索其规律,寻求发生误差的原因,探索测量的最佳实验条件.

【实验仪器】

ZKY—ZS转动惯量实验仪.电子天平,游标卡尺.

【思考题】

1. 分析影响实验精度的各种因素,如何减少这些因素影响?

2. 是否可以通过实验和作图,既求出转动惯量,又求出摩擦力矩?


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