三线摆法测重力加速度.docx
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1、三线摆法测量重力加速一、实验目的1、掌握三线摆实用原理及操作方法2、独自完成三线摆法测量重力加速度的实验操作二、实验仪器:转动惯量测试仪,秒表(手机代替),游标卡尺,电子秤,水平仪三线摆三、实验原理:图一是三线摆实验装置的示意图。上、下圆盘均处 于水平,悬挂在横梁上(图上未画出)。三个对称分 布的等长悬线将两圆盘相连。上圆盘固定,下圆盘转 动角很小,且略去空气阻力时,扭摆的运动可以近似 的看作简谐运动。根据能量守恒定律和刚体的转动定 律均可以导出物体绕中心轴AB的转动惯量(推导过 程见后):IomogRr4 2HoTo2(1-1)(m为下盘的质量,r、R分别为上下悬点离各三壮实菊求意图自圆盘中
2、心的距离,Ho为平衡时上下盘问的垂直距FD离To为下盘作简谐运动的周期,g为重力加速度) 若质量为m的物体绕通过其质心轴EF的转动惯量为Ic,当转轴平行移动距离x时(如 图二),则此物体对新轴CD勺转动惯量为Ic mx2 I o这一结论称为转动惯量的平行轴定理。实验时将质量均为m ,形状和质量分布完全相同的两个 圆柱体对称地放置在下圆盘上(下圆盘有对称的两个小 孔)。按上面的方法,测出两个小圆柱和下盘绕中心轴AB的转动周期Tx,则进一步可以求出单个圆柱体对中心转轴AB的转动惯量:图二平行轴定理Ix1 mo 2m gRr 22 4-2H0 x 0(1-2)如果测量出小圆柱中心与下圆盘中心之间的距
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