实验六、三线摆法测定不规则物体的定轴转动惯量(精)

实验六、“三线摆”法测定不规则物体的定轴转动惯量

一、实验目的

1、通过实验加深对转动惯量的理解；

2、通过“三线摆”法，测取不规则物体的定轴转动惯量；

二、实验仪器和设备

1、TME—1理论力学多功能实验装置；

2、薄质圆盘“三线摆”2个；

3、不规则物体（发动机摇臂）1个；

4、圆柱体铁2个；

5、秒表1个；

6、卷尺1支。

三、实验原理

对于不规则物体，要通过计算来得到转动惯量是困难的。而相对规则物体，转动惯量的计算并不会感到困难。两个具有相同线长和相同直径的“三线摆”，其上各放置不同的物体。假如“三线摆”摆动具有一样的周期，则说明两个物体的转动惯量是相等的。根据这一原理，在一个摆上放置一个不规则的物体，而另一个摆上对称放置相同形状相同质量的两个物体，且两个对称物体之间的间隔可以进行方便调整。当调整到两个“三线摆”的摆动周期相等时，则认为此时不规则物体的转动惯量与两个对称物体的转动惯量是等效的。从而，求得不规则物体的转动惯量。

四、实验方法与步骤

1、将TME—1理论力学多功能实验装置上左边的两个圆盘“三线摆”的手轮松开；

2、两个“三线摆”的摆线长统一调整为60cmm长；

3、一个“三线摆”圆盘上放置不规则物体，给摆以微小转角，然后用秒表测10个周

期，并作记录；

4、在另一个“三线摆”圆盘上对称放置两个规则的圆柱体铁块。两个铁块之间的中

心距离设为1cm，给摆以微小转角，然后用秒表测10个周期，并作记录；

5、逐渐增加两圆柱体间的距离，直至周期的变化，跨越不规则物体的摆动周期，并

记录。

五、实验结果与数据处理

摆线长度L=60cm，不规则物体的重量M= g，转动周期T= s

六、注意事项

1、不规则物体的轴心应与圆盘中心重合；

2、摆的初始角应小于或等于5°角；

3、两个摆的线长应一致；

4、实际测试时，不应有较大幅度的平动。

七、思考题

1、不规则物体的轴心与圆盘中心不重合，对测量误差有和影响？

2、不规则物体的轴心与其本身重心不重合，对测量误差有和影响？