扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量

1、《扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量》實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉扭擺的構(gòu)造、使用方法和轉(zhuǎn)動慣量測試儀的使用；2利用塑料圓柱體和扭擺測定不同形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量I和扭擺彈簧的扭擺常數(shù)K；3驗(yàn)證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理。二、實(shí)驗(yàn)原理1不規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動慣量測量載物盤的擺動周期T0，得到它的轉(zhuǎn)動慣量：20024TKJ??塑料圓柱體放在載物盤上測出擺動周期T1，得到總的轉(zhuǎn)動慣量：210124TKJJ???塑料圓柱體的轉(zhuǎn)動慣量為??2210212148TTKJmD??

2、??即可得到K，再將K代回第一式和第三式可以得到載物盤的轉(zhuǎn)動慣量為21002210JTJTT??只需測得其它的擺動周期，即可算出該物體繞轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動慣量：224TKJ??2轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理若質(zhì)量為m的物體繞質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量為Jc時，當(dāng)轉(zhuǎn)軸平行移動距離x時，則此物體對新軸線的轉(zhuǎn)動慣量：2cJJmx??3實(shí)驗(yàn)中用到的規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動慣量理論計(jì)算公式圓柱體的轉(zhuǎn)動慣量：22220128DmJrhrdrmDhr??????五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1各種物體

3、轉(zhuǎn)動慣量的測量物體名稱質(zhì)量mkg幾何尺寸cm周期Tis平均周期TQs轉(zhuǎn)動慣量實(shí)驗(yàn)值J（kgm2）不確定度%轉(zhuǎn)動慣量理論值J（kgm2）相對誤差%0.7770.781金屬載物盤0.7810.7815.0771041.2981.297塑料圓柱體0.7157D=10.0121.3011.2998.9681040.298.9681040.01.6301.628金屬圓筒0.7164D外=10.016D內(nèi)=9.3981.6321.6301.7041

4、030.281.6891030.91.2101.210木球0.7246D=13.5731.2101.2101.2191030.331.3351030.92.2212.223金屬細(xì)桿0.1332L=61.082.2232.2224.1101030.304.1411030.7塑料圓柱體轉(zhuǎn)動慣量理論值：22421110.71570.100128.9681088JmDkgm????????金屬載物盤轉(zhuǎn)動慣量：242042102222108.96

5、8100.7815.077101.2990.781JTJkgmTT???????????彈簧扭轉(zhuǎn)常數(shù)：422212222108.96810443.286101.2990.781JKNmTT????????????不確定度：222201222210102220.29%mKDTTTTKTTTTmD????????????????????????????????????塑料圓柱體轉(zhuǎn)動慣量實(shí)驗(yàn)值：222144210223.286101.2995