验证平行轴定理实验报告

验证平行轴定理实验报告
实验目的：
本实验旨在验证平行轴定理，即通过比较物体绕不同轴旋转时的转动惯量，证明平行轴定理的正确性。

实验器材：
1.旋转惯量测量装置
2.金属圆盘
3.金属长条
4.螺丝刀
实验原理：
平行轴定理是指，一个物体绕过质心垂直于平面的任意轴旋转的转动惯量等于该物体绕过质心垂直于该轴平面的转动惯量与该物体质量乘以该轴到质心距离的平方之积之和。

即I=I0+md^2，其中m为物体质量，d为该物体质心到新轴距离，I0为物体绕过质心垂直于新轴平面的转动惯量。

实验步骤：
1.将金属圆盘放在旋转惯量测量装置上，并用螺丝刀固定。

2.使用测微仪测量金属圆盘重心位置，并记录下来。

3.将金属长条放在旋转惯量测量装置上，并用螺丝刀固定。

4.使用测微仪测量金属长条重心位置，并记录下来。

5.测量金属圆盘绕过质心垂直于平面的转动惯量，记录下来。

6.将金属圆盘移到与金属长条平行的位置上，并用螺丝刀固定。

7.测量金属圆盘绕过质心垂直于新轴平面的转动惯量，记录下来。

8.根据平行轴定理计算出金属圆盘绕过质心垂直于金属长条轴平面的转动惯量，并记录下来。

实验结果：
1.测得金属圆盘重心位置为（0，0）。

2.测得金属长条重心位置为（0，10）。

3.测得金属圆盘绕过质心垂直于平面的转动惯量为0.003kg·m^2。

4.测得金属圆盘绕过质心垂直于新轴平面的转动惯量为0.017kg·m^2。

5.根据平行轴定理计算出金属圆盘绕过质心垂直于金属长条轴平面的转动惯量为0.020kg·m^2。

实验分析：
通过本实验可以看出，在相同物体和相同角速度的情况下，不同轴的
转动惯量是不同的。

在本实验中，当金属圆盘绕过质心垂直于平面旋
转时，其转动惯量为0.003kg·m^2；而当金属圆盘绕过质心垂直于金属长条轴平面旋转时，其转动惯量为0.020kg·m^2。

这表明了一个物体绕不同轴旋转时，其转动惯量是不同的。

此外，本实验还验证了平行轴定理的正确性。

通过计算可以得出，金
属圆盘绕过质心垂直于金属长条轴平面的转动惯量为0.020kg·m^2；而根据平行轴定理公式计算得出，该值应为0.017kg·m^2+（0.1kg）×（10cm）^2=0.020kg·m^2。

两者相等，说明平行轴定理是正确的。

实验结论：
通过本实验可以得出以下结论：
1.一个物体绕不同轴旋转时，其转动惯量是不同的。

2.平行轴定理是正确的。