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转动惯量的测量.pdf
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1、主讲教师刘进前言对于质量分布均匀、具有规则几何形状的刚体,可以通过数学方法计算出它绕给定转动轴的转动惯量。对于质量分布不均匀、没有规则几何形状的刚体,用数学方法计算其转动惯量是相当困难的,通常要用实验的方法来测定其转动惯量。转动惯量是描述刚体转动惯性大小的物理量,是研究和描述刚体转动规律的一个重要物理量。它不仅取决于刚体的总质量,而且与刚体的形状、质量分布以及转轴位置有关。常见规则刚体的转动惯量实验目的1. 学习用恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理和方法;2. 观测刚体的转动惯量随其质量、质量分布及转轴不同而改变的情况;3. 学会使用通用电脑计量器测量时间。实验仪器刚体转动惯量仪、数字毫秒计、
2、游标卡尺、天平、砝码、开关、被测物(圆盘及圆环)刚体转动惯量仪刚体转动惯量实验仪光电门遮光杆铝环电子毫秒计塔轮刚体转动惯量仪:核心部分是承物台和塔轮承物台遮光细棒塔轮光电门 滑轮砝码通用电脑毫秒计实验原理xJJJ += 01、刚体的转动惯量转动体系由承物台和塔轮组成,空承物台转动时,体系对转轴的转动惯量为J0,另有待测物放在承物台上时,总转动惯量为:若分别测出J和J0,则待测物体的转动惯量Jx为:0JJJ x =bm JMM T =刚体系受外力矩有:绳子的张力作用力矩MT和摩擦力矩Mm。由转动定律知:b为角加速度。即: bm JMmgr =可见,测量转动惯量J的关键是测量角加速度和摩擦力矩!J
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