轉(zhuǎn)動慣量的測定實驗報告

1、1理論力學轉(zhuǎn)動慣量實驗報告實驗小組成員:實驗時間:2018年5月18日18:00——19:30實驗地點:同濟大學四平路校區(qū)力學實驗中心3個質(zhì)量為100g的砝碼等，塔輪直徑從下至上分別為30mm、40mm、50mm、60mm，載物臺上的孔中心與圓盤中心的距離分別為40mm、80mm、120mm)2、一個鋼質(zhì)圓環(huán)(內(nèi)徑為175mm，外徑為215mm，質(zhì)量為995g)3、兩個鋼質(zhì)圓柱(直徑為38mm，質(zhì)量為400g)【實驗步驟實驗步驟】1.實

2、驗準備在桌面上放置IM2轉(zhuǎn)動慣量實驗儀，并利用基座上的三顆調(diào)平螺釘，將儀器調(diào)平。將滑輪支架固定在實驗臺面邊緣，調(diào)整滑輪高度及方位，使滑輪槽與選取的繞線塔輪槽等高，且其方位相互垂直。通用電腦計時器上光電門的開關(guān)應(yīng)接通，另一路斷開作備用。當用于本實驗時，設(shè)置1個光電脈沖記數(shù)1次，1次測量記錄大約20組數(shù)。2.測量并計算實驗臺的轉(zhuǎn)動慣量1)放置儀器，滑輪置于實驗臺外34cm處，調(diào)節(jié)儀器水平。設(shè)置毫秒儀計數(shù)次數(shù)為20。2)連接傳感器與計數(shù)計時毫

3、秒儀，調(diào)節(jié)霍爾開關(guān)與磁鋼間距為0.40.6cm，轉(zhuǎn)離磁鋼，復位毫秒儀，轉(zhuǎn)動到磁鋼與霍爾開關(guān)相對時，毫秒儀低電平指示燈亮，開始計時和計數(shù)。3)將質(zhì)量為m=100g的砝碼的一端打結(jié)，沿塔輪上開的細縫塞入，并整齊地繞于半徑為r的塔輪。4)調(diào)節(jié)滑輪的方向和高度，使掛線與繞線塔輪相切，掛線與繞線輪的中間呈水平。5)釋放砝碼，砝碼在重力作用下帶動轉(zhuǎn)動體系做加速度轉(zhuǎn)動。6)計數(shù)計時毫秒儀自動記錄系統(tǒng)從0π開始作1π，2π……角位移相對應(yīng)的時刻。3.測

4、量并計算實驗臺放上試樣后的轉(zhuǎn)動慣量將待測試樣放上載物臺并使試樣幾何中心軸與轉(zhuǎn)動軸中心重合，按與測量空實驗臺轉(zhuǎn)動慣量同樣的方法可分別測量砝碼作用下的角加速度β2與砝碼脫離后的角加速度β1，由（3）式可計算實驗臺放上試樣后的轉(zhuǎn)動慣量J，再減去實驗步驟2中算得的空實驗臺轉(zhuǎn)動慣量即可得到所測試樣的轉(zhuǎn)動慣量。將該測量值與理論值比較，計算測量值的相對誤差。4.驗證平行軸定理將兩圓柱體對稱插入載物臺上與中心距離為d的圓孔中，測量并計算兩圓柱體在此位置

5、的轉(zhuǎn)動慣量，將測量值與理論計算值比較，計算測量值的相對誤差。5.驗證剛體定軸轉(zhuǎn)動慣量與外力矩無關(guān)通過改變塔輪直徑對轉(zhuǎn)盤施加不同的外力矩，測定在不同外力矩下轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動慣量，與理論值進行比較，在一定允許的誤差范圍內(nèi)驗證結(jié)論?！緦嶒灁?shù)據(jù)與處理實驗數(shù)據(jù)與處理】1.測量空盤的轉(zhuǎn)動慣量測量空盤的轉(zhuǎn)動慣量塔輪半徑r=40mm砝碼100g數(shù)據(jù)第一組第二組第三組數(shù)據(jù)第一組第二組第三組1π1.1351.7821.20811π6.7167.8916.8812