理论力学实验报告.docx

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（二）称重法求对称连杆的重心◎将磅秤和支架放置于多功能台面上。将连杆的一断放于支架上，另一端放于支架上，使连杆的曲轴中心对准磅秤的中心位置。并利用积木fni=1375gFji=385g
块调节连杆的中心位置使它=—mg
2L
初圆盘的扭转振幅,
0是摆线的扭转振幅
对于保守系统机械能守恒，即:
Ek=Ep,经化简得-■
2
mgr
JoL
由于：T二二则圆盘的转动惯量:
Jo
上式计算出圆盘的转动惯量。
广
L,!mgr
兀JL
12
可见测周期
R
e
T可用
四、实验数据及处理
1.（一）圆盘转动惯量的理论计算与实验测量
已知：圆盘直径d=100mm,R=d/2=50mm厚度为:
=41mm用理论公式计算圆盘转动惯量：
11
=
r—,
Jo=±mR
2
—184710%2
d?把与沙袋重量完全相同的能产生激振力的模型放在磅秤上，打开开关使其振动，
买验测星：转动右边于轮，使圆盘二线摆卜降约60cm,给二线摆一个初始用（小丁~6度），释放圆盘后，使三线摆发生扭转振动，用秒表记录扭转十次或以上的时间，算出振动周期T/T2
用三线摆测周期计算圆盘转动惯量：j0=-Li“七，将实测和计算结果添入下表：0JL线长L(cm)
30
40
50
60
周期T(s)




，专动惯量
J°（kgm2）
-4
-4
-4
-4
误差（％




由计算结果可以看出随着摆长的增加测量精度提高
分别转动左边
（二）用等效方法求非均质（铝合金，铜，钢，记忆合金组成）发动机摇臂的转动惯量
两个三线摆的手轮，让有非均质摇臂的圆盘三线摆下降至可接受的三线摆线长
中心距S（mm
30
40
50
60
周期T(s)




转动惯量
J°(kgm)
-5
-5
-5
&33e-5
并可绘制一定质量、一定摆长下周期与转动惯量之间的关系图测出与两个圆柱等重的非均质发动机摇臂的扭转振动周期：
（＞=600mm,也使配重相同的带有磁性的两个圆柱铁三线摆下降至相同的位置3.
已知：等效圆柱直径d=20mrmh=18mm材料密度P=。的转动惯量计算公式：J0=2|2mJ|+Il、，日式中：s为两圆柱的中心距。
分别以不同的中心距s测出相应的扭转震荡周期算出T,并用理论公式计两个圆柱对中心轴的转动惯量j0,填入下表，T=（s）运用插入法，求得摇臂的转动惯量：‘2、Jo=-5（kgm）五、，对实验精度的影响？
答：计算公式由机械能守恒推得，其中有微幅摆动条件；另外系统动能由绕定轴转动刚体计算，若刚体质心与转动中心不重合，动能计算不准确，并且由此计算得的结果会偏小。用三线摆扭转振动周期法求转动惯量，除方法误差