西安交通大学理论力学小组大作业报告 - 图文(4)

图3 下圆盘R的测量示意图二

用游标卡尺测量下圆盘各旋点间的距离a1、a2、a3 用游标卡尺测量上圆盘各旋点间的距离b1、b2、b3

b1?b2?b3a1?a2?a333用公式R?，b?。 a和r?b，其中a?3333 （2）用米尺测量上下圆盘间的距离H。 （3）记录圆盘测定质量M0。

（4）测量下圆盘摆动的周期T0：轻轻旋转上圆盘，使下圆盘悬盘作扭转摆动（摆

角小于5度），记录数据。 2． 测量悬盘加圆环的转动惯量I1 （1）用物理天平测量圆环的质量M1。

（2）在下悬盘上放上圆环并使之中心对准悬盘的中心。 （3）测量加上圆环后摆动周期T1。

（4）用游标卡尺测量圆环的内、外径D内和D外。 3． 验证平行轴定理

（1）用物理天平测量圆环的质量M2。

（2）将两个相同的圆柱体按照下悬盘上的刻线对称地放在悬盘上，相距一定地距离2d?D槽－D柱 （3）测量摆动周期T2。

（4）测量圆柱体地直径D柱和悬盘上圆柱体所处地刻线直径D槽。

数据处理

1．悬盘空载时绕中心轴作扭摆时得转动惯量理论值为：I'0?12M0D1，计算出其理论8值和测量值的大小，并求出下悬盘的转动惯量I0的绝对误差?I0＝I0－I'0。写出结果表达式I0?I0??I0，用科学计数法表示，要求尾数对齐。

2．计算圆环的转动惯量IM1的绝对误差?IM1（其中圆环的转动惯量的理论值公式为：

I'M1?122。写出结果表达式I1?I1??I1，用科学计数法表示，要求尾M1(D内?D外) ）

8数对齐。

3．验证平行轴定理。 4．把公式I0?M0gRr2M0gRr2?T变形为H??T0???T02，根据表4的数据，作出1224?H4?I0H?T02图，求出斜率?，并求出转动惯量I0。 实验问题

如何才能保证三线摆的摆动可以近似认为为简谐振动。

使用长线摆并使转动的角幅度小于5度时，通过公式计算出的转动惯量可小于1/10000。

整体实验心得：

我们在实验中遇到了很多问题，并且我们根本不知道如何解决这些问题。比如桁架的设

计，我们基本就是门外汉，无从下手。柔性摩擦以及多点摩擦更是简单到我们不知何去何从。对于这些东西，一上手便有了感觉。桁架实验中我们根据实验例子发现这个实验中应该避免的失误，和应该保留的东西。从无从入手到轻松连接两根木棍，这必定是一个充满探索，充满困难，充满伤痕的过程。组员们充分展开想象，仔细思考桁架的设计，搭建中的问题，并且逐一解决，这是令我开心的。在多点摩擦实验中，怎么都搭不上，组员变得没有耐心，可是通过一次次的失败最终还是可以顺利完成整个实验。在柔性摩擦实验中，组员的想象力和解决问题的能力得到充分的显示。钟锦涛想把沙子换成装满水的水桶，陈云翔想把塑料杆锯折，幸亏我提醒他们注意实验的理想性与现实的误差，我们才没有狼狈的做完实验。不过这种想法确确实实地影响到了其他人，在实际操作中努力想出问题的解决办法，这是难能可贵的。我们的组员平时并不是很亲近，可是实验之后，他们变成了一起战斗过的战友，兄弟，我想这才是我们最大的收获！（李鲁熙）