今天小編來給大家分享一些關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試儀使用視頻用扭擺法測(cè)定物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量放置光電門應(yīng)該注意什么方面的知識(shí)吧,希望大家會(huì)喜歡哦
1、調(diào)節(jié)光電感應(yīng)器在固定支架上的高度,是被測(cè)物體上的擋光桿能自由地通過光電門,再將光電感應(yīng)器的信號(hào)傳輸線插入主機(jī)輸入端(位于測(cè)試儀背面)開啟主機(jī)電源,“擺動(dòng)”指示燈亮,參量指示“P1”、數(shù)據(jù)顯示為“一一一一一”。本機(jī)默認(rèn)設(shè)定扭擺的周期數(shù)為10,如要更改,按“置數(shù)”鍵,顯示“n=10”按”上調(diào)“鍵,周期數(shù)依次加1,按下調(diào)鍵,周期數(shù)依次減一。
2、注意要對(duì)稱放置(圓柱體實(shí)驗(yàn)裝置中應(yīng)該配套配置的),然后測(cè)出兩個(gè)圓柱體的繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,由于圓柱體是規(guī)則剛體,所以能根據(jù)公式算出它的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,這是繞質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,而測(cè)量的是繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,圓柱體距中心的距離也測(cè)量出來了,這樣就能夠驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理了。
3、利用平行軸定理,可以先測(cè)定物體繞通過質(zhì)心并與特定軸平行的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J。儀器可以使用扭擺或三線擺,若特定軸與過質(zhì)心軸的距離為L(zhǎng),則物體繞特定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J等于J加上mL^2。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)中扮演著質(zhì)量的角色,它描述了物體抵抗旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變的能力。
4、掌握恒力矩轉(zhuǎn)動(dòng)法測(cè)定剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的原理和方法;觀測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量隨剛體質(zhì)量、質(zhì)量分布以及轉(zhuǎn)軸的不同而改變的狀況;研究外力矩與剛體角加速度的關(guān)系,驗(yàn)證剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律和平行軸定理。
剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定產(chǎn)生誤差的原因有多種,主要包括以下幾個(gè)方面:測(cè)量設(shè)備誤差:實(shí)驗(yàn)中使用的測(cè)量設(shè)備如天平、計(jì)時(shí)器、刻度尺、水平儀等可能存在精度不足的問題,或者由于長(zhǎng)時(shí)間使用而產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定產(chǎn)生誤差的原因有:使用游標(biāo)卡尺讀數(shù)產(chǎn)生的誤差。由于人為原因,在使用游標(biāo)卡尺時(shí),讀數(shù)不準(zhǔn)確,造成測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確。使用天平讀數(shù)產(chǎn)生的偏差。由于人為原因,在使用天平時(shí),操作不正確,讀數(shù)不準(zhǔn)確,造成測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確。三線擺的上、下圓盤的未位于水平位置。
裝置安裝誤差:實(shí)驗(yàn)裝置的安裝必須精確,任何安裝過程中的偏差,如軸心的不垂直或支架的不穩(wěn)定性,都可能影響轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量結(jié)果。釋放擺動(dòng)初始條件差異:每次釋放剛體擺動(dòng)的初始條件應(yīng)保持一致,任何差異都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的波動(dòng)。
扭擺法測(cè)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí),產(chǎn)生誤差的主要因素有:扭擺法測(cè)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí),誤差主要來自測(cè)量時(shí)間時(shí)的人為誤差,測(cè)量所用儀器的系統(tǒng)誤差,和測(cè)量時(shí)空氣阻力對(duì)擺線造成的影響,剛體的質(zhì)量對(duì)擺線長(zhǎng)度造成的影響等等。
剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定產(chǎn)生誤差的原因有:使用游標(biāo)卡尺讀數(shù)產(chǎn)生的誤差。由于人為原因,在使用游標(biāo)卡尺時(shí),讀數(shù)不準(zhǔn)確,造成測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確。使用天平讀數(shù)產(chǎn)生的偏差。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量只決定于剛體的形狀、質(zhì)量分布和轉(zhuǎn)軸的位置,而同剛體繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)(如角速度的大?。o關(guān)。
恒力矩轉(zhuǎn)動(dòng)法測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量根據(jù)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律:剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),剛體的角加速度α與它所受的合外力矩M成正比,與剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J成反比:M=Jα(1)只要測(cè)定剛體在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所受的合外力矩M及在該力矩作用下剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度α,就可以計(jì)算出該剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J。
裝置安裝誤差:實(shí)驗(yàn)裝置的安裝必須精確,任何安裝過程中的偏差,如軸心的不垂直或支架的不穩(wěn)定性,都可能影響轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量結(jié)果。釋放擺動(dòng)初始條件差異:每次釋放剛體擺動(dòng)的初始條件應(yīng)保持一致,任何差異都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的波動(dòng)。
在推導(dǎo)三線擺測(cè)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式的過程中,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的誤差主要來源于扭動(dòng)的最大角位移過大以及操作中測(cè)量周數(shù)、晃動(dòng)和長(zhǎng)度測(cè)量失誤。注意事項(xiàng):游標(biāo)卡尺要強(qiáng)調(diào)測(cè)量桿與鉆臺(tái)相碰時(shí)才讀數(shù)。圓盤上下要平行。過平衡位置是才記時(shí)。
測(cè)定剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法很多、通常的有三線擺、扭擺、復(fù)擺等。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握用三線擺測(cè)定物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法,并驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的平行軸定理。三線擺上方的小圓盤。使其繞自身轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度、借助線的張力使下圓盤作扭擺運(yùn)動(dòng)。而避免產(chǎn)生左右晃動(dòng)。自己擬定測(cè)量下圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法。
剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定:用扭擺法測(cè)定物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),具有以下特征:首先是軸上各點(diǎn)始終靜止不動(dòng)。
測(cè)定剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法很多,常用的有三線擺、扭擺、復(fù)擺等。本實(shí)驗(yàn)采用的是三線擺,是通過扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,其特點(diǎn)是無力圖像清楚、操作簡(jiǎn)便易行、適合各種形狀的物體,如機(jī)械零件、電機(jī)轉(zhuǎn)子、槍炮彈丸、電風(fēng)扇的風(fēng)葉等的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都可用三線擺測(cè)定。
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