轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、1理論力學(xué)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)小組成員:實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2018年5月18日18:00——19:30實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):同濟(jì)大學(xué)四平路校區(qū)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心3個(gè)質(zhì)量為100g的砝碼等，塔輪直徑從下至上分別為30mm、40mm、50mm、60mm，載物臺(tái)上的孔中心與圓盤(pán)中心的距離分別為40mm、80mm、120mm)2、一個(gè)鋼質(zhì)圓環(huán)(內(nèi)徑為175mm，外徑為215mm，質(zhì)量為995g)3、兩個(gè)鋼質(zhì)圓柱(直徑為38mm，質(zhì)量為400g)【實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟】1.實(shí)

2、驗(yàn)準(zhǔn)備在桌面上放置IM2轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)儀，并利用基座上的三顆調(diào)平螺釘，將儀器調(diào)平。將滑輪支架固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面邊緣，調(diào)整滑輪高度及方位，使滑輪槽與選取的繞線塔輪槽等高，且其方位相互垂直。通用電腦計(jì)時(shí)器上光電門(mén)的開(kāi)關(guān)應(yīng)接通，另一路斷開(kāi)作備用。當(dāng)用于本實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)置1個(gè)光電脈沖記數(shù)1次，1次測(cè)量記錄大約20組數(shù)。2.測(cè)量并計(jì)算實(shí)驗(yàn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量1)放置儀器，滑輪置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)外34cm處，調(diào)節(jié)儀器水平。設(shè)置毫秒儀計(jì)數(shù)次數(shù)為20。2)連接傳感器與計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)毫

3、秒儀，調(diào)節(jié)霍爾開(kāi)關(guān)與磁鋼間距為0.40.6cm，轉(zhuǎn)離磁鋼，復(fù)位毫秒儀，轉(zhuǎn)動(dòng)到磁鋼與霍爾開(kāi)關(guān)相對(duì)時(shí)，毫秒儀低電平指示燈亮，開(kāi)始計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)。3)將質(zhì)量為m=100g的砝碼的一端打結(jié)，沿塔輪上開(kāi)的細(xì)縫塞入，并整齊地繞于半徑為r的塔輪。4)調(diào)節(jié)滑輪的方向和高度，使掛線與繞線塔輪相切，掛線與繞線輪的中間呈水平。5)釋放砝碼，砝碼在重力作用下帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體系做加速度轉(zhuǎn)動(dòng)。6)計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)毫秒儀自動(dòng)記錄系統(tǒng)從0π開(kāi)始作1π，2π……角位移相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。3.測(cè)

4、量并計(jì)算實(shí)驗(yàn)臺(tái)放上試樣后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量將待測(cè)試樣放上載物臺(tái)并使試樣幾何中心軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心重合，按與測(cè)量空實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量同樣的方法可分別測(cè)量砝碼作用下的角加速度β2與砝碼脫離后的角加速度β1，由（3）式可計(jì)算實(shí)驗(yàn)臺(tái)放上試樣后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，再減去實(shí)驗(yàn)步驟2中算得的空實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量即可得到所測(cè)試樣的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。將該測(cè)量值與理論值比較，計(jì)算測(cè)量值的相對(duì)誤差。4.驗(yàn)證平行軸定理將兩圓柱體對(duì)稱插入載物臺(tái)上與中心距離為d的圓孔中，測(cè)量并計(jì)算兩圓柱體在此位置

5、的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，將測(cè)量值與理論計(jì)算值比較，計(jì)算測(cè)量值的相對(duì)誤差。5.驗(yàn)證剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與外力矩?zé)o關(guān)通過(guò)改變塔輪直徑對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)施加不同的外力矩，測(cè)定在不同外力矩下轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，與理論值進(jìn)行比較，在一定允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證結(jié)論?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理】1.測(cè)量空盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量空盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量塔輪半徑r=40mm砝碼100g數(shù)據(jù)第一組第二組第三組數(shù)據(jù)第一組第二組第三組1π1.1351.7821.20811π6.7167.8916.8812