三线扭摆法测刚体的转动惯量,怎么验证平行轴定理? ( 三线摆法测转动惯量p的取值范围 )
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2024-10-12 10:50:29

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呵呵,实验验证呀!这个,我们实验测量转动惯量在力学实验中一直都是用“三线摆测转动惯量”,转动惯量和摆周期的平方成正比。这个实验是能验证平行轴定理的。原理,对于高中来说有点麻烦,因为要解一个二阶微分方程,对于大学

当上、下圆盘水平三线等长时,将上圆盘绕竖直的中心轴线O1O转动一个小角度,借助悬线的张力使悬挂的大圆盘绕中心轴O1O作扭转摆动。同时,下圆盘的质心O将沿着转动轴升降,如图4.2.3-2所示。=H是上、下圆盘中心的垂直距

刚体对任意轴的转动惯量,等于刚体对通过质心并与该轴平行的轴的转动惯量,再加上刚体质量与两轴之间距离平方的乘积,此为平行轴定理.关于此定理的验证,采用三线摆和刚体转动实验仪来验证.在这里利用复摆验证平行轴定理的方法。

验证平行轴定理也基于此,也要先测空盘转动惯量,然后再把两个质量相同几何尺寸也一模一样的两个小圆柱体放在空盘上,注意要对称放置(圆柱体实验装置中应该配套配置的),然后测出两个圆柱体的绕中心轴的转动惯量,由于圆柱

三线扭摆法测刚体的转动惯量,怎么验证平行轴定理?

(1)推导三线摆振动周期表达式。在微小振动的近似条件下,设转动角加速度为β,圆环(圆盘)自身惯量为i,自身质量为m,摆绳长l,圆环(圆盘)半径为r,转动一个小角θ。根据惯量定义,得到iβ=mgθr^2/l ① β=mgr^2

三线摆测物体的转动惯量,如果扭摆角度超过5度就不能近似看做是简谐运动了。扭摆,只有在小角度情况下,回复力矩才能看做是线性回复力矩,才能使用简谐运动公式来计算周期。所以测量结果的误差会变得很大。

实验原理 转动惯量是物体转动惯性的量度。物体对某轴的转动惯量越大,则绕该轴转动时,角速度就越难改变。三线摆法是通过扭转运动测量转动惯量的一种方法。是将半径不同的二圆盘,用三条等长的线联结而成。将上盘吊起时,

实验结果的数据变大。一个物体以角速度ω绕固定轴z轴的转动同样可以视为以同样的角速度绕平行于z轴且通过质心的固定轴的转动。转动惯量为J=MR^2+ML^2。也就是说,绕z轴的转动等同于绕过质心的平行轴的转动与质心的转

在推导三线摆测刚体转动惯量公式的过程中,转动惯量的误差主要来源于扭动的最大角位移过大以及操作中测量周数、晃动和长度测量失误。三线摆测物体的转动惯量,如果扭摆角度超过5度就不能近似看做是简谐运动了。扭摆,只有在小

如果物体的重心与转轴不重合,根据平行轴定理,会使物体的转动惯量偏大,使实验结果有误差。^T=2π√(J/K) (1)T^2=4π^2J/K J=KT^2/(4π^2)dJ/J = 2dT/T + dK/K (2)如果:周期:T,悬丝刚度K,转动

三线摆的结构如图4.2.3-1所示。三线摆是在上圆盘的圆周上,沿等边三角形的顶点对称地连接在下面的一个较大的均匀圆盘边缘的正三角形顶点上。当上、下圆盘水平三线等长时,将上圆盘绕竖直的中心轴线O1O转动一个小角度,

用三线摆测量刚体的转动惯量实验的实验结论?急求。谢谢!

扭摆,只有在小角度情况下,回复力矩才能看做是线性回复力矩,才能使用简谐运动公式来计算周期。所以测量结果的误差会变得很大。三线摆测物体的转动惯量 扭摆角度超过5°,对实验结果有何影响。

若摆动20次后摆角减小,可使其增大后再测量,且整个实验中摆角基本保持在这一范围内。 扭转应力在横截面上由扭矩作用产生的剪切应力。在弹性范围内,圆柱形横截面上的扭转应力是沿圆形截面的轴由中心向外表面直线增加的。

1、游标卡尺要强调测量杆与钻台相碰时才读数。2、圆盘上下要平行。3、过平衡位置是才记时。

选用该实验方法。但是在傲该实验时,往往出现实验结果与理论值比较的误差较大,本文将对误差产生的原因进行分析,并指出减小实验误差 的途径。l舶9 2刚体转动惯量测量公式的推导 ’0 T H 慕L一烈一 图1三线摆法测物体转

1、三线摆测物体转动惯量的误差来源:扭动的最大角位移过大、操作中测量周数、晃动和长度测量失误。2、消除方法:游标卡尺要强调测量杆与钻台相碰时才读数;圆盘上下要平行;过平衡位置是才记时。

若三线摆实验相对误差超过20%怎么办

此法可测定不同形状的物体的转动惯量和弹簧的扭转系数,可与理论值进行比较以及验证转动惯量平行轴定理。实验内容 1. 测定仪器常数 、 、 和 。恰当选择测量仪器和用具,减小测量不确定度。自拟实验步骤,确保三线摆的上、

三线摆法测量转动惯量实验步骤:1.分别测量上盘跟下盘两悬线之间的长度,用游标卡尺的上端测,放两根线里面,数据除以根号3为其有效半径。2.测量圆环的重量,测量圆环加下盘的重量;3.调节仪器水平,先通过调节下面的三个黑色

三线摆测物体的转动惯量,如果扭摆角度超过5度就不能近似看做是简谐运动了。扭摆,只有在小角度情况下,回复力矩才能看做是线性回复力矩,才能使用简谐运动公式来计算周期。所以测量结果的误差会变得很大。三线摆测物体的转动惯

因为只有在小角度情况下,回复力矩才能看做是线性回复力矩,才能使用简谐运动公式来计算周期;最大允许值为5度。三线摆测物体的转动惯量,如果扭摆角度超过5度就不能近似看做是简谐运动了。三线摆悬盘半径R、垫盘半径r、摆

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三线摆法测转动惯量p的取值范围

从测量可得出 n 组(x,y) 值,用最小二乘法求出拟合直线y= a+ bx及相关系数r,若r接近于1,说明x与y二者线性相关,平行轴定理得到验证; 或作T2h- T12h1对h2-h12图线,若到检验为一直线,平行轴定理亦得.

其中J表示相对通过质心的轴的转动惯量。这个定理称为平行轴定理。举个例子,根据平行轴定理,细棒绕通过其一端而垂直于棒的轴的转动惯量为J=JC+m(l/2)平方=(1/12)ml方+(1/4)ml方=(1/3)ml方

如果:周期相对误差为:1%,刚度误差为:1%,那么转动惯量的测试误差将为:3%。

(5.1-9)同理可得 (5.1-10)式(5.1-9)与(5.1-10)描述的是刚体转动惯量的平行轴定理:刚体对任意轴的转动惯量等于它对过质心的平行轴转动惯量加上刚体的质量与两轴垂直距离平方的乘积。利用同样的方法可得到刚体关于

验证平行轴定理相对误差多少算验证成功

用公式或实验证明,以下是验证方法。 证明:mr^2=mR*R其中R表示r对应的失量,点乘用*表示,即r^2可表成失量内积。 又R=Rc+R0(矢量和Rc为质心到物体任一点的失量,R0为平行轴定理中的平移矢量)。 则:原式=m(Rc+R0)*(Rc+R0)=m(Rc^2+R0^2+2Rc*R0) 两侧对mRc求和,其中2mRc*R0一项中mRc是对质心的矢量,该项求和后为0,定理结果显然。 如果物体的刚性足够大,以致其中弹性波的传播速度比该物体的运动速度大很多,从而可以认为弹性扰动的传播是瞬时的,就可以把该物体当作刚体处理。 扩展资料: 固体在受力和运动过程中变形很小,基本上保持原来的大小和形状不变。对此,人们提出了刚体这一理想模型。就是在任何情况下形状和大小都不发生变化的物体。 在运动过程中,刚体的所有质元之间的距离始终保持不变。因此,构成刚体的质元只能以非常受限制的方式彼此相对运动。而且,作用在刚体各个部分之间的内力,在刚体的整体运动中不起作用。 转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置,而同刚体绕轴的转动状态(如角速度的大小)无关。形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量,一般通过实验的方法来进行测定,因而实验方法就显得十分重要。 参考资料来源:百度百科--刚体 参考资料来源:百度百科--转动惯量
用扭摆法测转动惯量验证平行轴定理时,滑块不可以不对称的放置。主要是因为,如果两个滑块不对称,其质心轴就不在扭摆的转动轴上,这样,首先,不利于用平行轴定律计算理论值。其次,也会使得仪器的磨损变大,容易损坏仪器。
三线摆法测量转动惯量实验步骤: 1.分别测量上盘跟下盘两悬线之间的长度,用游标卡尺的上端测,放两根线里面,数据除以根号3为其有效半径。 2.测量圆环的重量,测量圆环加下盘的重量; 3.调节仪器水平,先通过调节下面的三个黑色旋钮使其上面的横杠保持水平,再通过调节悬线的长度使其下盘水平; 4.测量此时上下盘之间的距离,用米尺测量,米尺的0刻度线压着下盘测。 5.只有下盘时轻微转动上盘,使其扭摆但扭摆角度小于5°,代其稍微稳定后记录数据,记录20个周期的时间,下盘上放上圆环,尽量位于正中间,使其扭摆但扭摆角度小于5°,代其稍微稳定后记录数据,记录20个周期的时间。
三线扭摆法测转动惯量是大学物理实验中的项目。 测量原理是通过测量刚体转动周期和刚体的质量以及其他一些参数,然后再利用相关公式计算出待测刚体的转动惯量,这个过程有比较关键的一步是要先测量空盘的转动惯量,然后再把待测刚体放在空盘上用同样办法测量出两者作为一体的转动惯量。 根据刚体转动惯量的叠加原理,一体的转动惯量减空盘转动惯量就能得到待测刚体的转动惯量。验证平行轴定理也基于此,也要先测空盘转动惯量,然后再把两个质量相同几何尺寸也一模一样的两个小圆柱体放在空盘上。 注意要对称放置(圆柱体实验装置中应该配套配置的),然后测出两个圆柱体的绕中心轴的转动惯量,由于圆柱体是规则刚体,所以能根据公式算出它的转动惯量,这是绕质心轴的转动惯量,而测量的是绕中心轴的转动惯量,圆柱体距中心的距离也测量出来了,这样就能够验证转动惯量的平行轴定理了。 三线扭摆法测转动惯量计算公式 基本方法仍是先测下盘的转动惯量J0 ,再将待测物放到盘上,使二者转轴重合,测共同的转动惯量J/,则待测物的转动惯量J= J/ -J0 .这类测量有两种情况:一种是待测物的转轴通过其质量中心.这种情况只须注意待测物的轴与三线摆的轴重合即可。 另一种情况是待测物的转轴不通过其质量中心,此时待测物与三线摆的转轴重合时,将引起下盘倾斜(三悬线受力不均).为保持下盘水平,要根据具体情况进行配重,通过配重砝码保持下盘水平.测出系统的总转动惯量,再减去下盘和砝码的转动惯量,即得到待测物的转动惯量。
一个周期内较小的量很难测出,在重复多个周期后会累加起来就好测,除以重复的次数就可以很好的减小误差,使阻尼的产生的效果得到充分的显现。一般测得周期数越小数据误差会相对大些,常规测量3次左右数据就可以了。 一个物体以角速度ω绕固定轴z轴的转动同样可以视为以同样的角速度绕平行于z轴且通过质心的固定轴的转动。转动惯量为J=MR^2+ML^2。 也就是说,绕z轴的转动等同于绕过质心的平行轴的转动与质心的转动的叠加。利用平行轴定理可知,在一组平行的转轴对应的转动惯量中,过质心的轴对应的转动惯量最小。 扩展资料: 转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置,而同刚体绕轴的转动状态(如角速度的大小)无关。形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量,一般通过实验的方法来进行测定,因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。 参考资料来源:百度百科-转动惯量

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