刚体转动惯量测定研究

《刚体转动惯量测定研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、毕业设计（论文）2014届题目刚体转动惯量测定研究专业物理学学生姓名俞腾学号10071320指导教师应雄纯论文字数7072字完成日期2014年3月25日湖州师范学院教务处印制20刚体转动惯量测定研究俞腾摘要：转动惯量是用来表示刚体转动的特性的一个重要的物理量。对形状均匀，规则简单的一般刚体，一般可直接用公式计算出它绕特定转轴转动的转动惯量.而对非均质，形状比较复杂的特殊刚体，一般要通过实验来测定。在大学物理实验中，三线摆法和挡光片法是两种常用的测量刚体转动惯量方法。但是，三线摆法和挡光片法都有一定的实验缺陷，数据的处理都不是

2、非常精确。本文在原三线摆法和挡光片法的基础上，分别对刚体转动惯量的测量方法和实验的装置进行了改进，提出了“长摆线三线摆大摆角摆动法”和“双挡片法”，大大提高了数据处理的精度和效率。关键词：刚体转动惯量；长摆线三线摆大摆角摆动法；双挡片法；数据处理20DeterminationofMomentofInertiaTengYuAbstract:Inertiaisthecharacterizationofrigidbodyrotationisanimportantphysicalcharacteristics.Uniformshap

3、erigidrules,itcanbecalculateddirectlyaroundtheshaftofaparticularmomentofinertiaofthecomplexshapeofthenon-homogeneousrigid,oftenusedtomeasureexperimentally.Incollegephysicsexperiment,three-wirependulummethodandlightbarriermethodaretwocommonlyusedmethodstomeasurethem

4、omentofinertiaofrigidbody.However,three-wirependulummethodandlightbarriermethodhassomeflawsexperiments,dataprocessingisnotveryaccurate.Basedontheoriginalthree-wirependulummethodandblock-basedraymethodoneachoftherigidbodyinertiameasurementmethodsandexperimentalappar

5、atushasbeenproposedtoimprovethe"longcycloidthreewireswingbigswingangleswingLaw"and"doubleflapmethod"greatlyimprovestheaccuracyandefficiencyofdataprocessing.Keywords:rigidbodyinertia;cycloidthreelineslongpendulumswingingbigswinganglemethod;doubleflapmethod;dataproce

6、ssing20目录前言1第一章三线摆方法已及改进31.1三线摆刚体转动惯量的测量原理31.2长摆线三线摆大摆角摆动测量转动惯量的原理6第二章双挡光片测量刚体转动惯量实验装置的实验原理102.1传统的单挡光片测量原理102.2双挡光片刚体转动实验装置的实验测量原理10第三章实验数据处理和结果分析123.1长摆线三线摆大摆角摆动对转动惯量的测定和分析123.2双挡光片法实验数据处理和分析13第四章结论15参考文献15致谢1720前言1、转动惯量简介在经典力学中，转动惯量是刚体关于测量的轴的转动惯量，该值是，该式表示刚性体的粒子的

7、质量，表示从粒子之间的垂直距离的轴线旋转时，总和号码（或点的数目）在整个刚性。规则形状的均匀体，转动惯量可以直接计算。这样的分析可以用来打开的问题上来看能量的点，但不一定连接到从纯粹的旋转运动的角度分析问题。不规则或不均匀的刚体时刻的刚体的惯性，一般用实验的方法。仅依赖于刚性的形状，质量分布，以及该轴的位置，并绕刚体的状态（如角速度的大小）无关的轴线的转动惯量。在一个轴的转动惯量的对象越大，则绕轴线转动，角速度就越难改变[1]。在旋转的线性动力学等效质量的动态惯性的作用，可以理解为对旋转运动的惯性，对于关系的角速度，扭矩和角

8、加速度和几个量之间建立角动量形式的对象。转动惯量（Momentodeinercia）是一个刚体绕惯性轴（旋转物体保持其匀速圆周运动的或静止的特性）转动测量，用字母I或者J表示。它于轴的位置，质量分布和物体的形状决定。刚体转动惯量具有重要的物理和实际意义，在工程，科学实验，电子，航空航天，仪