交大仿真实验实验报告.doc

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1、机自97李永超09011155测量刚体转动惯量一、实验目的：本实验将学习测量刚体转动惯量的基本方法，目的如下：1．用实验方法验证刚体转动定律，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：6机自97李永超090111556机自97李永超09011155三、实验内容：I．刚体质量分布对转动惯量的影响取塔轮半径为3.00cm，砝码质量为20g，保持高度h不变，将配重物逐次取三种不同的位置，分别测量砝码下落的时间。当配重物在5时下落时间为432s当配重物在4时下落时间为398s当配重物在3时下落时间为374

2、s当配重物越接近中中轴时，下落时间越短，由转动惯量与下落时间平方成正比得:当配重物越接近中轴位置时，系统的转动惯量越小。II质量与下落时间关系：砝码质量按已给定数为每个5.0g；用秒表记录下落时间。将两个配重物放在横杆上固定位置，保持塔伦半径及下落高度不变6机自97李永超09011155。逐次选用不同质量的砝码，用秒表分别测量砝码从静止状态开始下落到达地面的时间。对每种质量的砝码，测量三次下落时间，取平均值。砝码质量从5g开始，每次增加5g，直到35g止。用所测数据作图，从图中求出直线的斜率，从而计算转动惯量。所得数据为：作图为：III径与下落时间关系6机自97李永超09

3、011155将两个配重物选在横杆上固定位置，用固定质量砝码施力，逐次选用不同的塔轮半径，测砝码落地所用时间。对每一塔轮半径，测三次砝码落地之间，取其平均值。注意，在更换半径是要相应的调节滑轮高度，并使绕过滑轮的拉线与塔轮平面共面。由测得的数据作图，从图上求出斜率，并计算转动惯量。所得数据为：作图为：6机自97李永超09011155思考题（1）由实验数据所作的m-(1/t)2图中，如何解释在m轴上存在截距？当(1/t)2趋向于0时，重物下落可时刻视为匀速运动，即时刻处于平衡状态，而系统中存在摩擦力有摩擦力所形成的力矩，故重物能时刻处于平衡位置必然有一定质量。（2）定性分析实

4、验中的随机误差和可能的系统误差。试验中由于计时时操作问题可能会导致随机误差，另外各个砝码得质量不是严格的5g，也会导致随即误差。系统中存在摩擦力，摩擦力所形成的力矩会形成系统误差。机自97李永超090111556