60 周口师范学院学报2014年9月
统误差将低于1%.
22-sin Er=×100%.
2sin2
H/R测量周期转动惯量测量值相对误差/%Er/%
10畅766310畅7630畅76
21畅081510畅7190畅35
(3)
表4 H对系统误差的影响
31畅323410畅7010畅17
41畅52810畅6990畅16
51畅708310畅6980畅15
61畅871510畅6970畅14
表5 下盘摆角对系统误差的影响
θ/10畅24
20畅26
30畅28
40畅39
50畅57
60畅74
70畅96
81畅28
91畅60
102畅08
3)圆盘平动动能的影响.当三线摆下盘在来回转动时,下盘也会上下运动,其质心的竖直方向的速度为:
2
4Rrsind v===
表7 实验参数测量表/mm
项目1
23上盘悬孔42畅3842畅74
下盘悬孔112畅40112畅30
12
99畅7099畅68
120畅04120畅02
42畅62112畅9699畅72120畅0612表8 改进前实验数据表
下盘o123
78畅1579畅3578畅7579畅0587畅1378畅4578畅2575畅3279畅2578畅7578畅75o下盘加圆环o12345678910平均
88畅3886畅5787畅3196畅9790畅4388畅1888畅7790畅6392畅2393畅0289畅50
w.=
则对应的动能为:
22
222
Ek=mv=2wsinθ.22H则下盘在转动过程中,转动动能与平动动能的比值为:
2222
θ222
2 =2sinθ.2=2
2w2
如表6所示,下盘的平动动能在总的机械能中所占的比例,跟下盘的转角θ和上下盘之间的距离H有着密切的关系.
2Rrsin
表6 平动动能影响(%)
H/cm20003000H/cm20003000
摆动系统摆动50次所需时间/s
45678910平均
θ/(π/180)
123450畅001900畅007610畅01710畅03040畅04750畅001690畅006770畅01520畅02700畅0422
θ/(π/180)
6789100畅06830畅09280畅120畅150畅190畅06070畅08250畅110畅140畅17
2畅2 数据处理
表7记录了下圆盘的待测圆环的主要参数.表8是实验改进前的测量数据.
排除表8中的不可用项,由表7和表8可得:
2
I′=T=2畅2021×10-3kg/m2,2
4π2
Io=To=0畅6558×10-3kg/m2,2
4πI1=I′-Io=1畅5463×10-3kg/m2,
2
22-3
I倡==1畅4335×10kg/m,
2
倡故其相对误差:E1=倡==7畅9%.
倡
表9是实验改进后的测量数据.由表7和表9数据可得:
o2
I”=T=2畅1453×10-3kg/m2,
4π2