1、,刚体转动惯量测定实验,工程中常见非均质物体,实验目的 了解并掌握用“三线摆”测取物体转动惯量的原理与方法 2.掌握用“等效法”简化并解决实际工程中的测量问题,仪器设备 理论力学实验台“三线摆实验装置” 均质圆盘、非均质零件试样,实验原理如图1所示三线摆，均质圆盘质量为m，半径为R，三线悬吊半径为r。当均质圆盘作扭转角为小于6的微振动，测得扭振周期为T1。讨论圆盘的转动惯量和微振动周期T1 关系。,实验原理 设圆盘最大转角为max，当圆盘转角为 时，有设三线摆作初始转角等于0、转动角速度等于n的简谐振动，则有：,实验原理 圆盘转动时，最大动能为最大势能为：对于保守系统：,实验原理 圆盘固有频率
2、： 转动惯量：均质圆盘转动惯量理论值为：,四.实验方法和步骤 （一）均质圆盘转动惯量测定 1.打开电源，进入用户界面，输入用户名（1）和密码（1），点击“转动惯量实验”，进入测试界面 2.点击“均质物体转动惯量测试”按钮，进入测试界面 3.松开三线摆顶部固定螺栓，转动手轮，使三线摆长约为600mm，调整圆盘至水平状态 4.输入m=300g，r=40mm及摆长l（自行测量）,四.实验方法和步骤 5.用手轻微转动上部圆盘，使三线摆产生一个初扭转角，然后释放圆盘，三线摆发生扭转振动 6.点击“复位”按钮，再点击“开始”按钮，系统自动记录扭转20次所需时间，取平均即为振动周期 7.重新稳定圆盘，按“开
3、始”按钮连续测量6次 8.重新调整摆长约为700mm和500mm，重复3-7步骤，分析不同摆长对转动惯量测试值的影响,四.实验方法和步骤 （二）非均质物体转动惯量测定 1. 点击“非均质物体转动惯量测试”按钮，进入测试界面 2.松开三线摆顶部固定螺栓，转动手轮，使三线摆长为600mm，调整圆盘至水平状态 3.输入等效圆柱质量m=80g，直径d=16mm、摆长l=600mm 4.将非均质物体放入圆盘，使其转动中心与盘心重合，转动上部圆盘产生扭转振动，记录振动周期,四.实验方法和步骤 （二）非均质物体转动惯量测定 6.使两等效圆柱中心间距s为30、40、50、60mm，测出其扭转振动周期，并用平行移轴定理计算转动惯量 7.用插入法求得非均质物体转动惯量 8.按“返回”按钮返回主菜单,五.实验注意事项 1.初始摆角应小于6 2.试样放置时应保持中心对称以减小误差 3.摆线宜尽可能长,等效圆柱体：m=40g,T,J,T非,T等1,T等2,0,
