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文档简介

1、质量分布对转动惯量的影响摘要：通过实验室实验，采用转动惯量仪对转动惯量进行多次测试定。试验中, 充分应用了公式推导，以此来探讨质量分布对转动惯量的影响。关键词：转动惯量，质量分布，转动惯量仪实验目的：1）研究刚体转动惯量与质量分布的关系图1刚体转动实验装置2） “线性曲线拟合方法”的学习和使用 实验原理：刚体转动惯量的实验有：2hm（g 一 d）r = 7 m /rt实验中如保持g » a,则上式变为mgr - -1 + m frv 保持厂、h > m不变,在重物"）的质心到00轴间的距离兀不变的情况下，改变重物叫的质量。根据刚体转动惯量的平行轴定理，整个刚体系绕。&

2、#39;轴的转动惯量为1 /()+ 2(£ + 申)兀)其中：/（）塔轮a与细杆b、w绕轴的转动惯量；厶+%?为b或区上 的可以移动的圆柱形重物伽的转动惯量。将式（5）代入式（4）,当不考虑时,整理得尸=竺他+ "（厶芍厶）= + g（6）mgrmgr本项研究使重物“）的位置不变，改变叫的质量，测岀"）及/值，并做岀尸他图线，去掉误差因素，基本是一条直线，从理论和实验均可验证平行轴定 理。当减少一个转动臂，重物叫的转动惯量：/ = /o+（/ +%）兀2）当不考虑m/时,整理上几式得2用,2/7(/,)9 "4) *?mgrmgr由式可见，与叫间应为线性

3、关系，但实验后发现与实验结果不符。现在考虑摩擦力矩对实验结果的影响，则将式(7)代入式(4),得:2叫 + mgr - rm f2/2（/（）+ 厶）mgr - rm f由式可见，在h、x、ni、g和r均为恒量的条件下，如果摩擦力矩也为恒量,t2与mo间应为线性关系，应为直线。实验后发现与实验结果不符。如认为测量中的数据符合指数规律进行指数拟合，得到函数为:t2 = 15.423严 7%求导数：r =0.3655251严2皿 >()该导数即为t2-m关系曲线的斜率k测。由前面各式结果中，斜率移项，得:mgr-将加、g、r、h、厂、兀和心各值代入式即可求出相对于各个质量加()时的 摩擦力矩。实验仪器：刚体转动惯量仪，停表，米尺，螺丝刀，畦码，水平仪 实验步骤：1)确定h, in, r的值2)用米尺测量两端mo到转轴的距离x,当x确定时用秒

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