UniversityofScienceandTechnologyofChina96JinzhaiRoad,HefeiAnhui230026,ThePeople'sRepublicofChina三线摆测量刚体转动惯量实验报告李方勇PB052102840510第29组2号(周五下午)2006
06实验题目三线摆测量刚体转动惯量实验目的1、掌握用三线摆测定物体的转动惯量的方法;2、验证转动惯量的平行轴定理;3、根据误差公式及实际装置、仪器情况、合理选择仪器和安排测量
实验仪器三线摆,电子秒表,游标卡尺,米尺,水准仪,物理天平,待测的金属圆环和两个质量,形状相同的金属圆柱
实验原理图4—1三线摆结申18斛券技虑*事图4—2下圆盘的扭转振1.三在直角AA中:GA)=(AC)L=H2+(R-r)2,(4
1b)由AA知:GC)=(AO)+(OC)-2(AO)OC)COSa2222222222在直角AA中:(AA)=^AC)+(AC),(4
3a)2222即:R2+r2-2Rrcosa,(4
2)L=(H_h)2+R2+r2一2Rrcosa,(4
3b)比较式(4
1a)和(4
3b)得:h(H-h)=Rr(1-cosa)
4)把cosa按级数展开代入上式并消去小量得:Rra2h=—,(4
6)2H1(da21(dh'—I+—m—20Idt20*dt1201dt丿(da}201dt丿1■■—201dt丿(4
6)代入(4
9)并对t微分,得:d2amgRr=_oa,(4
10)dt2IH0该式为简谐振动方程,解得:mgRr①2=0^—IH0故有2+mgh=恒量,4
2.在圆盘上加上物体后:2+mgh=恒量,(4
8)(da\2机械能守恒得:1>>—mI=(mo+mgRrT2,(4
12)14兀2HigRrI=I一I=[(m+m)T2一mT2],(4