動力法測轉(zhuǎn)動慣量

動力法測轉(zhuǎn)動慣量第1頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月

對于形狀較復(fù)雜，質(zhì)量分布不均勻的剛體，其轉(zhuǎn)動慣量可用實驗的方法測定。測量的方法通常有動力法和振動法。本實驗采用動力法測轉(zhuǎn)動慣量。動力法是利用轉(zhuǎn)動定律，通過對剛體轉(zhuǎn)動時所受力矩和角加速度的測量來求得轉(zhuǎn)動慣量。第2頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容實驗?zāi)康?實驗儀器2實驗原理3實驗內(nèi)容和步驟4數(shù)據(jù)處理5思考題6第3頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月掌握由轉(zhuǎn)動定律測轉(zhuǎn)動慣量的方法;掌握利用最小二乘法處理線性數(shù)據(jù)的方法;掌握由轉(zhuǎn)動定律測轉(zhuǎn)動慣量的方法。實驗?zāi)康牡?頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗儀器JM-2型剛體轉(zhuǎn)動慣量實驗儀MUJ-6B型數(shù)字毫秒計砝碼鋁圈游標(biāo)卡尺、電子天平、直尺第5頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月基本定律剛體轉(zhuǎn)動定律：剛體所受的對于某一固定轉(zhuǎn)軸的合外力等于剛體對此轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量與剛體在此合外力矩作用下所獲得的角加速度的乘積。

實驗原理第6頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月基本公式剛體靜止開始的定軸勻角加速度轉(zhuǎn)動的運(yùn)動學(xué)公式剛體受到的力矩為動力矩與阻力矩之和實驗原理第7頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月由上三式聯(lián)立可得：分析可知m與1/t2之間為線性關(guān)系，可通過求線性回歸得到斜率b，從而得到轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動慣量公式實驗原理第8頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月剛體轉(zhuǎn)動慣量

剛體轉(zhuǎn)動慣量為全系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量與轉(zhuǎn)動慣量測定儀旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動慣量之差實驗原理第9頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月1.測量全系統(tǒng)（加鋁圈）時在不同重量的砝碼牽引下，轉(zhuǎn)過兩圈所用的時間2.測量空載時在不同重量的砝碼牽引下，轉(zhuǎn)過兩圈所用的時間3.測量繞線塔輪的直徑4.測量鋁圈的相關(guān)參數(shù)實驗內(nèi)容和步驟第10頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月1、根據(jù)最小二乘法公式，可分別求得斜率和2、斜率的不確定度可按下式來估計

數(shù)據(jù)處理第11頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月

上式中的和為每次測量的最大允差

本實驗對每一次時間和質(zhì)量的測量的最大允差取為0.1秒和0.5克，根據(jù)傳遞關(guān)系有：數(shù)據(jù)處理第12頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月3、根據(jù)轉(zhuǎn)動慣量的理論公式也可算得轉(zhuǎn)動慣量

求得斜率的不確定度后，可得到的不確定度數(shù)據(jù)處理第13頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月4、根據(jù)理論公式算的結(jié)果計算相對誤差

誤差分析第14頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月1、分析相對誤差是大還是小，說明一下本次實驗是否成功2、如本次實驗不成功，試分析原因何在？是系統(tǒng)誤差還是隨機(jī)誤