实验目的:用实验方法验证刚体转动定律,并求其转动惯量;观察刚体的转动惯量与质量分布的关系 学习作图的曲线改直法,并由作图法处理实验数据。实验原理:刚体的转动定律:具有确定转轴的刚体,在外力矩的作用下,将获得角加速度β,其值与外力矩成正比。
实验目的 掌握水平调节与时间测量方法;掌握三线摆测定物体转动惯量的方法;掌握利用公式法测这定物体的转动惯量。
实验原理: 1.扭摆运动——角简谐振动 (1) 此角谐振动的周期为 (2) 式中,为弹簧的扭转常数式中,为物体绕转轴的转动惯量。2.弹簧的扭转系数的测定: 实验中用一个几何形状规则的物体,它的转动惯量可以根据它的质量和几何尺寸用理论公式直接。
测定球体的转动惯量 将塑料球安装在扭摆上并紧固,重复步骤(2)中的操作,测量8次。验证平行轴定理 (1)将金属杆安装在扭摆上并紧固,摆角置于90度起摆并用秒表记录摆动10个周期所需的时间,测量1次即可。
结果分析:根据实验结果,我们可以得出以下结论:陀螺的质量分布和旋转轴的方向对其进动现象有显著影响。实心陀螺质量大,转动惯量大,进动频率较低;而空心陀螺质量小,转动惯量小,进动频率较高。这表明陀螺的进动频率与其转动惯量成反比。陀螺的重心位置对其进动轨迹有重要影响。
这个质量通过扭摆实验求。刚体转动惯量的测量通常使用扭摆实验来进行,在这个实验中,需要将一个铝环悬挂在一根细长的竖直轴上,并使其可以自由旋转,然后,通过施加一个水平方向的力矩来使铝环发生扭转运动,并记录下所需时间和角度等数据。
运用平行轴定理。 影响因素就有质量的测量、半径的测量误差了。因为铝环转动惯量是J=MR*R,以环边上一点为转动轴的话,J=M*R*R+M*R*R=2M*R*R 太多了,记不得了,实验4年前做了,没资料不记得了。
J=MR*R。铝环转动惯量大小,与铝环的质量和铝环的半径有关,公式为J=MR*R。铝环的转动惯量一铝环对于某一给定轴的转动惯量,是铝环中每一单元质量的大小与单元质量到转轴的距离的平方的乘积的总和。
载物台空载时测出其转动惯量Ju,这就是摩擦力矩。测出铝环的转动惯量后,J—Ju即能消除摩擦力矩影响。
1、转动惯量的量纲为L^2M,在SI单位制中,它的单位是kg·m^2。刚体绕某一点转动的惯性由更普遍的惯量张量描述。惯量张量是二阶对称张量,它完整地刻画出刚体绕通过该点任一轴的转动惯量的大小。
2、种常见刚体转动惯量公式具体如下:常用转动惯量表达式:I=mr。其中m是其质量,r是质点和转轴的垂直距离。转动惯量是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度。计算刚体的转动惯量时常会用到平行轴定理、垂直轴定理(亦称正交轴定理)及伸展定则。
3、式中:J - 转动惯量;mi - 刚体的某个质点的质量;ri - 该质点到转轴的垂直距离。这是刚性体转动惯量推导计算的基本依据。转动惯量计算公式 对于细杆:当回转轴过杆的中点(质心)并垂直于杆时I=mL*2/I*2;其中m是杆的质量,L是杆的长度。
4、刚体的转动惯量跟刚体的形状,质量,密度分布,转轴位置等有关。
5、转动惯量计算公式 对于细杆:当回转轴过杆的中点(质心)并垂直于杆时I=mL/I;其中m是杆的质量,L是杆的长度。当回转轴过杆的端点并垂直于杆时I=mL/3;其中m是杆的质量,L是杆的长度。
6、转动惯量是描述刚体旋转惯性特性的物理量,它和刚体的质量分布和旋转轴的位置有关。转动惯量公式给出了计算刚体转动惯量的数学表达。对于一个质量为m的刚体围绕某个轴旋转,其转动惯量(记为I)可以用以下公式表示:I = ∫r dm 其中,r为质点到旋转轴的距离,dm为质点的微小质量。