同济大学刚体转动惯量实验报告实验成员:***实验组别:第四组实验时间:2013
28实验地点:力学实验中心105一.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
验证刚体转动的平行轴定理4
验证刚体的转动惯量与外力矩无关二.实验原理1
转动力矩、转动惯量和角加速的关系系统在外力矩作用下的运动方程T*r+Mμ=Jβ2(1)由牛顿第二定律可知,砝码下落时的运动方程为:mg-T=ma即绳子的张力T=m(g-rβ2)砝码与系统脱离后的运动方程:Mμ=Jβ1(2)由方程(1)和方程(2)可得J=mr(g-rβ2)/(β2-β1)2
角加速度的测量θ=ω0t+0
5βt2若在t1、t2时刻测得角位移θ1和θ2,则θ1=ω0t1+0
5βt12θ2=ω0t2+0
5βt22所以,有以上两方程可得β=2(θ2t1-θ1t2)/t1t2(t2-t1)三.实验步骤1
放置仪器,滑轮置于实验台外3-4cm,调节仪器水平,设置毫秒仪计数次数2
连接传感器与计数计时毫秒仪,调节霍尔开关与磁钢间距为0
6cm,转离磁钢,复位毫秒仪,转动到磁钢与霍尔开关相对时,毫秒仪低电平指示灯亮,开始计时和技数3
将质量为m=100g的砝码的一端打结沿塔轮上开的细缝塞入,并整齐地绕于半径为r的塔轮4
调节滑轮的方向和高度,使挂线与绕线塔轮相切,挂线与绕线轮的中间呈水平5
释放砝码,带动转动体系做加速度转动6
计数计时毫秒仪自动记录系统从0π开始作1π,2π…角位移相应的时刻四.实验装置计数计时毫秒仪、五.实验数据1转动次数(π)空载40(直径)2011
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