㈠ 扭擺法測量轉動慣量的基本原理是什麼實驗中是怎樣實現的
轉動慣量是剛體轉動時慣性的量度, 其量值取決於物體的形狀、質量分布及轉軸的位置。剛體的轉動慣量有著重要的物理意義,在科學實驗、工程技術、航天、電力、機械、儀表等工業領域也是一個重要參量。
㈡ 扭擺實驗中對懸絲有何要求。
為滿足切變模量來公式F=πd^(4)G/32L,懸絲自要滿足隱含條件L>>Ψr,且懸絲直徑均勻,否則會對實驗測量結果產生較大影響。
單擺實驗中,要求擺角不能大於5度。這是由於單擺實驗是把單擺看作是簡諧運動來處理的。但是實際的單擺運動並不是簡諧運動,只有在擺角小於5度的情況下,才能近似的看作是簡諧運動。所以擺角如果太大,誤差就會很大。
(2)扭擺實驗裝置擴展閱讀:
扭擺頻率一般在0.1~ 10Hz頻率范圍內,慣性體扭轉角在每個方句都不應超過3的情況下,以動態力學性能作為溫度函數測定各種聚合物的剪切模量和力學阻尼。
試驗時固定試樣的一端,另一端通過夾具與慣性體相連並可自由轉動,當將此慣性體扭轉而又立即放鬆時,整個體系將以一定的周期振動,測定振動頻率和振幅。振幅隨時間而衰減,自由振動的衰減曲線可自動記錄。最後通過計算可求得剪切模量和力學阻尼對數的減量。
㈢ 如何用扭擺法測量任意形狀物體的轉動慣量
1、首先考慮理論方面源:
設:q轉角,J轉動慣量,K扭轉剛度,角頻率w,扭轉振動周期T, 無阻尼扭轉振動方程:q"J + Kq = 0 ;取:q=Qsin(wt) 代入方程 得:
-w^2JQ + KQ =0 解出:J= K/w^2 = KT^2/(4Pi^2) ----(1) ;
註:w=2Pi/T 考慮(1) 式,只要知道扭轉剛度和振動周期就可確定轉動慣量。
2、選一個彈性桿,作為扭轉彈簧;測出扭轉剛度K;使用測量儀器:扭矩計,角度儀 。
3、彈簧桿,上端固定於牢固基礎上,下端固定被測物體上並與 特定軸同軸線;
給被測物一初始轉角,放鬆並開始計時,可以計測振動幾十個周期時間,求出振動周期T,使用儀器:秒錶。
4、 把T、K代入(1) 就算出轉動慣量了,
㈣ 扭擺實驗 圓盤法和金屬桿法驗證平行軸定理的優缺點
金屬桿驗證,雙懸扭擺解決了其他方法因摩擦力矩大引起的測量誤差大的問題,克服了單線扭擺晃動的 問題,又能使轉軸的位置固定,從而極大提高測量精度。
圓盤法需要水平矯正,這個不需要。
㈤ 試分析三線扭擺實驗中影響測量結果誤差的因素有哪些
試分析三線扭擺實驗中影響測量結果誤差的因素有哪些?擺線長度,裝置調 平狀態回,在質量偏心分答布。三線擺放上待測物後,它的轉動周期是否一定比空 盤轉動周期大?為什麼?
答:但由於三線擺在扭動過程中受空氣等阻力的作用,實際為一阻 尼振動,相應的周期將會變長。使所測周期的誤差變大。並且由於 I0∞T02,所以測量周期 引起的誤差是系統誤差。
㈥ 扭擺法測物體轉動慣量的基本原理是什麼
在「扭擺法測量物體轉動慣量」的實驗中,當懸盤的擺角很小時,阻力可以忽略不計,懸盤的擺動可回以看成簡諧答振動;而且,擺動過程中能量守恆,利用簡諧振動和能量守恆即可求出轉動慣量.
在實驗中,先測出空載時懸盤的周期、上、下盤的半徑和懸線的長度,即可求出懸盤的轉動慣量,然後放上待測物體,測量此時的周期,得到懸盤與待測物體轉動慣量的和,減去懸盤的轉動慣量後,即得待測物體的轉動慣量.
㈦ 如何用扭擺法測定任意形狀物體繞特定軸轉動的轉動慣量
可利用平行軸定理,先測定物體繞與特定軸平行的過物體質心的軸的轉動慣量J',儀器專可用扭擺或三線擺,若屬特定軸與過質心軸的距離為L,則物體繞特定軸轉動的轉動慣量J=J'+mL^2。
轉動慣量在旋轉動力學中的角色相當於線性動力學中的質量,可形式地理解為一個物體對於旋轉運動的慣性,用於建立角動量、角速度、力矩和角加速度等數個量之間的關系。
(7)扭擺實驗裝置擴展閱讀:
面積對於一軸的轉動慣量,等於該面積對於同此軸平行並通過形心之軸的轉動慣量加上該面積同兩軸間距離平方的乘積。由於和式的第二項恆大於零,因此面積繞過形心之軸的轉動慣量是繞該束平行軸諸轉動慣量中的最小者。
轉動慣量只決定於剛體的形狀、質量分布和轉軸的位置,而同剛體繞軸的轉動狀態(如角速度的大小)無關。形狀規則的勻質剛體,其轉動慣量可直接用公式計算得到。
而對於不規則剛體或非均質剛體的轉動慣量,一般通過實驗的方法來進行測定,因而實驗方法就顯得十分重要。轉動慣量應用於剛體各種運動的動力學計算中。
㈧ 如何利用扭擺裝置來測量任意形狀物體繞特定轉軸的轉動慣量
你沒有講清楚! 說白拉是不是測扭力
我是剛轉軸開發的!
㈨ 扭擺法測定物體的轉動慣量
在「扭擺法測量物體轉動慣量」的實驗中,當懸盤的擺角很小時,阻力可以忽略不回計,懸盤的擺答動可以看成簡諧振動;而且,擺動過程中能量守恆,利用簡諧振動和能量守恆即可求出轉動慣量.
在實驗中,先測出空載時懸盤的周期、上、下盤的半徑和懸線的長度,即可求出懸盤的轉動慣量,然後放上待測物體,測量此時的周期,得到懸盤與待測物體轉動慣量的和,減去懸盤的轉動慣量後,即得待測物體的轉動慣量.