刚体转动惯量测定实验ppt课件

1、 实验目的实验目的 了解并掌握用了解并掌握用“三线摆测取物体转动三线摆测取物体转动惯量的原理与方法惯量的原理与方法 2.2.掌握用掌握用“等效法简化并解决实际工等效法简化并解决实际工程中的测量问题程中的测量问题 仪器设备 理论力学实验台“三线摆实验装置” 均质圆盘、非均质零件试样实验原理 如图1所示三线摆，均质圆盘质量为m，半径为R，三线悬吊半径为r。当均质圆盘作扭转角为小于6的微振动，测得扭振周期为T1。 讨论圆盘的转动惯量和微振动周期T1 关系。ABCRrOAACBl实验原理设圆盘最大转角为max，当圆盘转角为 时，有设三线摆作初始转角等于0、转动角速度等于n的简谐振动，则有：maxmax

2、,lrlrABCRrOAACBlmaxmaxmax,sinnndtdt实验原理圆盘转动时，最大动能为最大势能为：对于保守系统：ABCRrOAACBl2max22maxmax2121nookJdtdJE2max22maxmax2121)cos1 (lrmgmglmglEpmaxmaxpkEE实验原理圆盘固有频率：转动惯量：均质圆盘转动惯量理论值为：lJmgron22lmgrTJo222ABCRrOAACBl221mRJo四.实验方法和步骤（一均质圆盘转动惯量测定1.打开电源，进入用户界面，输入用户名1和密码1），点击“转动惯量实验”，进入测试界面2.点击“均质物体转动惯量测试按钮，进入测试界面3

3、.松开三线摆顶部固定螺栓，转动手轮，使三线摆长约为600mm，调整圆盘至水平状态4.输入m=300g，r=40mm及摆长l自行测量）四.实验方法和步骤5.用手轻微转动上部圆盘，使三线摆产生一个初扭转角，然后释放圆盘，三线摆发生扭转振动6.点击“复位按钮，再点击“开场按钮，系统自动记录扭转20次所需时间，取平均即为振动周期7.重新稳定圆盘，按“开场按钮连续测量6次8.重新调整摆长约为700mm和500mm，重复3-7步骤，分析不同摆长对转动惯量测试值的影响四四. .实验方法和步骤实验方法和步骤（二非均质物体转动惯量测定（二非均质物体转动惯量测定1. 1. 点击点击“非均质物体转动惯量测试按钮，进

4、入非均质物体转动惯量测试按钮，进入测试界面测试界面2.2.松开三线摆顶部固定螺栓，转动手轮，使三线松开三线摆顶部固定螺栓，转动手轮，使三线摆长为摆长为600mm600mm，调整圆盘至水平状态，调整圆盘至水平状态3.3.输入等效圆柱质量输入等效圆柱质量m=80gm=80g，直径，直径d=16mmd=16mm、摆长、摆长l=600mml=600mm4.4.将非均质物体放入圆盘，使其转动中心与盘心将非均质物体放入圆盘，使其转动中心与盘心重合，转动上部圆盘产生扭转振动，记录振动周重合，转动上部圆盘产生扭转振动，记录振动周期期四四. .实验方法和步骤实验方法和步骤（二非均质物体转动惯量测定（二非均质物体转动惯量测定6.6.使两等效圆柱中心间距使两等效圆柱中心间距s s为为3030、4040、5050、60mm60mm，测出其扭转振动周期，并用平行移轴定理计算转测出其扭转振动周期，并用平行移轴定理计算转动惯量动惯量7.7.用插入法求得非均质物体转动惯量用插入法求得非均质物体转动惯量8.8.按按“前往按钮返回主菜单前往按钮返回主菜单五五. .实验注意事项实验注意事项1.1.初始摆角应小于初始摆角应小于6 62.2.试样放置时应保持中心对称以