實驗4 用復擺測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量。1 一轉(zhuǎn)動動能 2 二轉(zhuǎn)動慣量 J的意義 轉(zhuǎn)動慣性的量度 轉(zhuǎn)動慣量的單位 kg m2 剛體的轉(zhuǎn)動慣量等于剛體上各質(zhì)點的質(zhì)量與各質(zhì)點到轉(zhuǎn)軸距離平方的乘積之和 3 質(zhì)量離散分布 J的計算方法 質(zhì)量連續(xù)分布 質(zhì)量元 體積元 4 例1求。實驗三 剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定。
轉(zhuǎn)動慣量Tag內(nèi)容描述:
1、,轉(zhuǎn)動慣量,剛體對于固定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量(J)可以由下式計算,對于質(zhì)量連續(xù)分布的剛體,當mi0,i 時,可用積分計算,.,例1 如圖所示,有5個由長為l 的輕桿連接的質(zhì)點,求質(zhì)點系對過A垂直于紙面的軸的轉(zhuǎn)動慣量。,解:,.,質(zhì)元的選取,.,O,O,O,C,C,C,dm,dm,dm,A,B,A,B,A,B,x,x,x,例 如圖所示,求質(zhì)量為m,長為l的均勻細棒的轉(zhuǎn)動慣量。,1)轉(zhuǎn)軸過棒的中心并與棒垂直;,2)轉(zhuǎn)軸過棒的一端并與棒垂直;,3)轉(zhuǎn)軸過棒上離中心距離為h的一點并與棒垂直;,dx,dx,dx,x,x,d,.,幾種均勻剛體的轉(zhuǎn)動慣量,.,決定剛體轉(zhuǎn)動慣量的三個因素,剛體的質(zhì)量,剛體的轉(zhuǎn)軸位。
2、剛體的轉(zhuǎn)動慣量,剛體的轉(zhuǎn)動慣量的定義是:,一、轉(zhuǎn)動慣量,若剛體為連續(xù)體,則用積分代替求和:,比較以下兩個式子:,轉(zhuǎn)動慣量是表示轉(zhuǎn)動慣性的量。,例1、長為l、質(zhì)量為m的勻質(zhì)細桿,繞與桿垂直的質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動,求轉(zhuǎn)動慣量J。,解:建立坐標系,分割質(zhì)量元,例2、長為l、質(zhì)量為m的勻質(zhì)細桿,繞細桿一端軸轉(zhuǎn)動,求轉(zhuǎn)動慣量J。,解:,J與剛體質(zhì)量、質(zhì)量分布、軸的位置有關(guān),例3:在無質(zhì)輕桿的b處與3b。
3、4-2 力矩 轉(zhuǎn)動定律 轉(zhuǎn)動慣量,1,2、矢量的矢積(叉積),大小:,方向:右手法則(右手螺旋法則),復習:1、矢量的標量積(點積),2,對轉(zhuǎn)軸 Z 的力矩,一、 力矩,描述力對剛體的轉(zhuǎn)動作用,方向: 服從右手螺旋法則,: 力臂,設(shè) 在平面內(nèi),大小:,3,1、 定軸轉(zhuǎn)動的力矩方向可用正、負號表示,M0,M0,4,2、合力矩等于各分力矩的矢量和,3、 合力為零,但合力矩不一定為零,5,4、一對力偶的力矩,6,O,(1)若力 不在轉(zhuǎn)動平面內(nèi),把力分解為平行和垂直于轉(zhuǎn)軸方向的兩個分量,其中 對轉(zhuǎn)軸的力矩為零,故 對轉(zhuǎn)軸的力矩,7,(2)剛體內(nèi)作用力和反作用力的力矩互相。
4、基礎(chǔ)物理實驗 67 實驗4用復擺測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量一、實驗目的1學習掌握對長度和時間的較精確的測量;2掌握重力加速度的方法,并加深對剛體轉(zhuǎn)動理論的理解;3學習用作圖法處理、分析數(shù)據(jù)。二、實驗儀器JD-2物理擺、光電計時器等三、實驗原理1.單擺如圖4-1(單擺球的質(zhì)量為m)當球的半徑遠小于擺長時,應(yīng)用動量矩定理,在角坐標系可得小球自由擺動的微分方程為:圖4-1單擺原理(4-1) 式中t為時間,g為重力加速度,為擺長。 當(rad)很小時, (4-2) 則(4-1)式可簡化為:(4-3)令 (4-4)(4-3)式的解為: (4-5 )式中,由初值條件所決定。。
5、轉(zhuǎn)動慣量測量,轉(zhuǎn)動慣量的定義,轉(zhuǎn)動慣量的定義,質(zhì)點繞軸的轉(zhuǎn)動慣量,質(zhì)點系繞軸的轉(zhuǎn)動慣量,當,連續(xù)體的轉(zhuǎn)動慣量,轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理,J=Jc+md2,實驗3:三線擺測轉(zhuǎn)動慣量,測定空旋盤的擺動周期,計算轉(zhuǎn)動慣量及其不確定度測50個周期6次測量不規(guī)則物體的周期,計算轉(zhuǎn)動慣量及其不確定度測50個周期6次J=J1-J0測圓柱體在不同位置的周期,驗證轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理JC=J柱0-J0J。
6、溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有下方大圖片預覽,下拉即可直觀呈現(xiàn)眼前查看、盡收眼底縱觀。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預覽,需要原稿請自助充值下載,所見才能所得,請見壓縮包內(nèi)的文件及下方預覽,請細心查看有疑問可以咨詢QQ:11970985或197216396img src=https:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2019-11/4/6370850550647207088311256_1.gif style=。
7、J與質(zhì)量大小、質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸位置有關(guān),演示程序: 影響剛體轉(zhuǎn)動慣量的因素,質(zhì)量離散分布的剛體,質(zhì)量連續(xù)分布的剛體,dm為質(zhì)量元,簡稱質(zhì)元。其計算方法如下:,質(zhì)量為線分布,質(zhì)量為面分布,質(zhì)量為體分布,5.3 定軸轉(zhuǎn)動的。
8、圓盤、求質(zhì)量為m、半徑為R、厚為l的均勻圓盤的轉(zhuǎn)動慣量。軸與盤平面垂直并通過盤心。,解:取半徑為r寬為dr的薄圓環(huán),可見,轉(zhuǎn)動慣量與l無關(guān)。所以實心圓柱對其軸的轉(zhuǎn)動慣量也是mR2/2。,積分求解:取半徑為r寬為dr的。
9、J與質(zhì)量大小、質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸位置有關(guān),演示程序:影響剛體轉(zhuǎn)動慣量的因素,質(zhì)量離散分布的剛體,質(zhì)量連續(xù)分布的剛體,dm為質(zhì)量元,簡稱質(zhì)元。其計算方法如下:,質(zhì)量為線分布,質(zhì)量為面分布,質(zhì)量為體分布,5.3定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)。
10、范例4 3 半圓圈的質(zhì)心和轉(zhuǎn)動慣量 如圖所示 一勻質(zhì)半圓圈的質(zhì)量為M 內(nèi)半徑為R0 外半徑為R 1 求半圓圈的質(zhì)心位置 質(zhì)心位置與半徑R0和R有什么關(guān)系 2 求半圓圈繞三個軸的轉(zhuǎn)動慣量 轉(zhuǎn)動慣量與半徑R0和R有什么關(guān)系 解析 1。
11、7 3剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量 轉(zhuǎn)動慣量 7 3 1剛體定軸轉(zhuǎn)動對軸上一點的角動量 7 3 2剛體對一定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量 7 3 3剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理和轉(zhuǎn)動定理 7 3 4剛體的重心 7 3 5典型例子 7 3剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量 轉(zhuǎn)動慣。
12、1 一轉(zhuǎn)動動能 2 二轉(zhuǎn)動慣量 J的意義 轉(zhuǎn)動慣性的量度 轉(zhuǎn)動慣量的單位 kg m2 剛體的轉(zhuǎn)動慣量等于剛體上各質(zhì)點的質(zhì)量與各質(zhì)點到轉(zhuǎn)軸距離平方的乘積之和 3 質(zhì)量離散分布 J的計算方法 質(zhì)量連續(xù)分布 質(zhì)量元 體積元 4 例1求。
13、第五章 初等剛體力學 1 本章將介紹一種特殊的質(zhì)點系 剛體 所遵從的力學規(guī)律 它實際上就是質(zhì)點系的基本原理在剛體上的應(yīng)用 重點是定軸轉(zhuǎn)動 重要的概念是轉(zhuǎn)動慣量 2 剛體運動概述 剛體 在任何情況下形狀和大小都不變的。
14、用三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量 的示范報告 一 教學目的 1 學會用三線擺測定物體圓環(huán)的轉(zhuǎn)動慣量 2 學會用累積放大法測量周期運動的周期 4 學習運用表格法處理原始數(shù)據(jù) 進一步學習和鞏固完整地表示測量結(jié)果 5 學會定。
15、扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量 一 實驗目的 1 測定扭擺的儀器常數(shù) 彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù) K 2 測定熟料圓柱體 金屬圓筒 木球與金屬細長桿的轉(zhuǎn)動慣量 3 驗證轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理 二 實驗器材 扭擺 轉(zhuǎn)動慣量測試儀 金屬圓筒 實心。