大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告測(cè)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.doc
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測(cè)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1．用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律，并求其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 2．觀察剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與質(zhì)量分布的關(guān)系 3．學(xué)習(xí)作圖的曲線改直法，并由作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 二.實(shí)驗(yàn)原理: 1．剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律 具有確定轉(zhuǎn)軸的剛體，在外力矩的作用下，將獲得角加速度β，其值與外力矩成正比，與剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成反比，即有剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律： M = Iβ (1) 利用轉(zhuǎn)動(dòng)定律，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，可求得難以用計(jì)算方法得到的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 2．應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律求轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 如圖所示，待測(cè)剛體由塔輪，伸桿及桿上的配重物組成。剛體將在砝碼的拖動(dòng)下繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 設(shè)細(xì)線不可伸長(zhǎng)，砝碼受到重力和細(xì)線的張力作用，從靜止開(kāi)始以加速度a下落，其運(yùn)動(dòng)方程為mg – t=ma，在t時(shí)間內(nèi)下落的高度為h=at2/2。剛體受到張力的力矩為T(mén)r和軸摩擦力力矩Mf。由轉(zhuǎn)動(dòng)定律可得到剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程：Tr - Mf = Iβ。繩與塔輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)有a = rβ，上述四個(gè)方程得到： m(g - a)r - Mf = 2hI/rt2 (2) Mf與張力矩相比可以忽略，砝碼質(zhì)量m比剛體的質(zhì)量小的多時(shí)有a<下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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