大学物理实验报告 测量刚体的转动惯量

大学物理实验 测量刚体的转动惯量 测量刚体的转动惯量 实验目的: 1(用实验验证刚体转动定律，并求其转动惯量; 2(观察刚体的转动惯量与质量分布的关系 3(学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。 二.实验原理: 1(刚体的转动定律 具有确定转轴的刚体，在外力矩的作用下，将获得角加速度β，其值与外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比，即有刚体的转动定律: M = Iβ (1) 利用转动定律，通过实验的方法，可求得难以用计算方法得到的转动惯量。 2(应用转动定律求转动惯量 如图所示，待测刚体由塔轮，伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。 设细线不可伸长，砝码受到重力和细线的张力作用，从静止开始以加速度a下落，其运动方 2程为mg – t=ma，在t时间内下落的高度为h=at/2。刚体受到张力的力矩为T和轴摩擦力r力矩M。由转动定律可得到刚体的转动运动方程:T - M = Iβ。绳与塔轮间无相对滑动时frf 有a = rβ，上述四个方程得到: 2m(g - a)r - M = 2hI/rt (2) f M与张力矩相比可以忽略，砝码质量m比刚体的质量小的多时有a<