《扭摆法测定物体转动惯量》实验报告.docx

扭摆法测定物体转动惯量》实验报告
、实验目的
1．熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测试仪的使用；
利用塑料圆柱体和扭摆测定不同形状物体的转动惯量I和扭摆弹簧的扭摆常数K； 3． 验证转动惯量平行轴定理。
、实验原理
1. 不规则
4 上的凹槽内，在对称时测出各自摆动周期，验证平行轴定理。由于此时周期较长， 可将摆动次数减少。
四、注意事项
由于弹簧的扭摆常数K不是固定常数，与摆角有关，所以实验中测周期时使摆角在
90 度左右。
光电门和挡光杆不要接触，以免加大摩擦力。
安装支架要全部套入扭摆主轴，并将止动螺丝锁紧，否则记时会出现错误。
取下支架测量物体质量。处理时支架近似为圆柱体。
五、实验结果
1．各种物体转动惯量的测量
物体 名称
质量 m/kg
几何尺寸 /cm
周期
T/s
i
平均 周期 T/s
0
转动惯量实 验值J/ (kg・m2)
不确 定 度％
转动惯量理 论值J/ (kg・m2)
相对 误差
/%
金属 载物 盘


10-4
\
X
\


塑料 圆柱 体

D=


& 968X10-4

& 968X10-4



金属 圆筒

D外=10-016
D 内=9-398


-3

-3



木球

D=


-3

10-3



金属 细杆

L=


-3

-3



塑料圆柱体转动惯量理论值：
J '= mD 2 = x x = xlO-4 kg - m 2 1 8 8
金属载物盘转动惯量：
J' T2
=^-0 ■
T 2 - T 2
10
x10-4 x
-
= x10-4 kg - m 2
弹簧扭转常数：
J'
K=4兀2 +—
T 2 ― t 2 10
不确定度：
=4兀 2 x10- = x10-2 N - m
—
(2T 人 Y 0— A
、 / <T 2 -T 2 T 丿
'' 1 0 10，
塑料圆柱体转动惯量实验值：
A
—K =
(A )2
m
I m丿
= %
J = KT1 - J = - - x10-4 = x10-4kg - m2
1 4兀 2 0
不确定度：
2A
T
T丿
(A y
m
5丿
(2A )2
I D丿
= %
金属圆筒