转动惯量的测定实验报告

理论力学转动惯量实验报告实验小组成员：实验时间:2018 年 5 月 18 日 18:00 一一 19:30实验地点:同济大学四平路校区力学实验中心2）3）（4）（5）精选【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【实验原理】TXr+My=JB2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-rB2）砝码与系统脱离后的运动方程M 卩二 JBi由方程（1）（2）可得J=mr（g-rB2）/（B2-B1）2. 角加速度的测量0=3°t+%Bt2若在 tl、t2 时刻测得角位移 01、02 则01=30t202=30t2+%Bt2所以，由方程（5）、（6）可得B=2（02t1-01t2）/t1t2（t2-t1）实验仪器】1、IM-2 刚体转动惯量实验仪（含霍尔开关传感器、计数计时多功能毫秒仪、一根细绳、一个质量为 100g 的砝码等，塔轮直径从下至上分别精选为 30mm、40mm、50mm、60mm,载物台上的孔中心与圆盘中心的距离分别为 40mm、80mm、120mm）2、一个钢质圆环（内径为 175mm，外径为 215mm,质量为 995g）3、两个钢质圆柱（直径为 38mm,质量为 400g）【实验步骤】1. 实验准备在桌面上放置 IM-2 转动惯量实验仪，并利用基座上的三颗调平螺钉，将仪器调平。将滑轮支架固定在实验台面边缘，调整滑轮高度及方位，使滑轮槽与选取的绕线塔轮槽等高，且其方位相互垂直。通用电脑计时器上光电门的开关应接通，另一路断开作备用。当用于本实验时，设置 1 个光电脉冲记数 1 次，1 次测量记录大约 20 组数。2. 测量并计算实验台的转动惯量1）放置仪器，滑轮置于实验台外 3-4cm 处，调节仪器水平。设置毫秒仪计数次数为 20。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 0.4-0.6cm，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，开始计时和计数。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，砝码在重力作用下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 0n 开始作 1n，2n 角位移相对应的时刻。3. 测量并计算实验台放上试样后的转动惯量将待测试样放上载物台并使试样几何中心轴与转动轴中心重合，按与测量空实验台转动惯量同样的方法可分别...