u20xx13901杜鑫源基本物理量的測量及誤差分析(編輯修改稿)
2025-07-04 13:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 力矩為，在平衡時則有，令（稱為扭轉(zhuǎn)系數(shù)），則有鋼絲在扭轉(zhuǎn)擺動中的角位移以表示，爪手整個裝置對其中心軸的轉(zhuǎn)動慣量為，根據(jù)轉(zhuǎn)動定律有此方程是一個常見的簡諧振動微分方程，它的振動周期為式中鋼絲的扭轉(zhuǎn)系數(shù)和擺動物體繞軸的轉(zhuǎn)動慣量可以通過實驗測得。首先測得轉(zhuǎn)動系統(tǒng)本身（爪手）繞軸擺動的周期，這時的轉(zhuǎn)動慣量為，再將一個已知內(nèi)外直徑、高度和質(zhì)量的圓環(huán)水平放在爪手上，測得爪手與圓環(huán)一起繞鋼絲轉(zhuǎn)動的周期，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量為系統(tǒng)本身的轉(zhuǎn)動慣量與圓環(huán)的轉(zhuǎn)動慣量之和，可得 將此兩式相減消去，得：鋼絲的切變模量為由理論推導(dǎo)可知，圓環(huán)繞中心軸作水平擺動的轉(zhuǎn)動慣量為式中，b為圓環(huán)的內(nèi)直徑，c為圓環(huán)的外直徑，M為圓環(huán)的質(zhì)量。若使圓環(huán)在垂直方向繞同一軸擺動，圓環(huán)的高度為d，這時圓環(huán)繞軸的轉(zhuǎn)動慣量為二、實驗過程【實驗內(nèi)容】固定單擺擺長測量擺動周期，計算本地重力加速度，檢驗測量結(jié)果是否滿足精度要求。（1）設(shè)定擺長為50cm，要求Ur(g)1%,選配儀器并設(shè)計實驗方案。（2）用米尺和千分尺分別測量單擺的擺長和擺球的直徑各五次。（3）搭建單擺，使小球在小角度下作平面內(nèi)自由擺動，用秒表測量50個擺動周期的時間，重復(fù)測量5次。（4）計算測量結(jié)果，寫出結(jié)果表達(dá)式。 （5）檢驗測量結(jié)果是否滿足Ur(g)1%，如果不滿足要求該怎么辦？ 驗證單擺擺長與振動周期平方成正比的關(guān)系。 （1）設(shè)置擺長為50cm，用秒表測量單擺擺動50個周期的時間。
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