u20xx13901杜鑫源基本物理量的測(cè)量及誤差分析-在線瀏覽
2025-07-25 13:37本頁(yè)面
【正文】 確定度法分析評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5. 研究扭擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和切變模量。以單擺法測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)為例，運(yùn)用誤差均分原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：由公式得到相對(duì)不確定度傳遞公式:式中，g為重力加速度，L為單擺線長(zhǎng)，T為單擺擺動(dòng)周期。（2） 單擺理想的單擺是一根長(zhǎng)度為、沒有質(zhì)量和彈性的柔軟細(xì)線，下端系一個(gè)沒有體積，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在與地面垂直的平面內(nèi)繞支點(diǎn)o作擺角θ趨于零的自由振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，若選擇一根長(zhǎng)度為的柔軟細(xì)線與直徑為d的小球構(gòu)成單擺，不計(jì)空氣阻力的影響，使小球在豎直平面內(nèi)作小角度（不大于5176。在切變角比較小的情況下有式中A為受切向力F的面積，為切變角，G是一個(gè)物質(zhì)常數(shù)，稱為切變模量。在實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)樣品對(duì)象是一根上下均勻而細(xì)長(zhǎng)的鋼絲或銅絲，從幾何上說，就是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)圓柱體?？偟男Ч菆A柱體下端面繞中心軸線180。設(shè)圓柱體內(nèi)部的反向彈性力矩為，在平衡時(shí)則有，令（稱為扭轉(zhuǎn)系數(shù)），則有鋼絲在扭轉(zhuǎn)擺動(dòng)中的角位移以表示，爪手整個(gè)裝置對(duì)其中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律有此方程是一個(gè)常見的簡(jiǎn)諧振動(dòng)微分方程，它的振動(dòng)周期為式中鋼絲的扭轉(zhuǎn)系數(shù)和擺動(dòng)物體繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得。若使圓環(huán)在垂直方向繞同一軸擺動(dòng)，圓環(huán)的高度為d，這時(shí)圓環(huán)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為二、實(shí)驗(yàn)過程【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】固定單擺擺長(zhǎng)測(cè)量擺動(dòng)周期，計(jì)算本地重力加速度，檢驗(yàn)測(cè)量結(jié)果是否滿足精度要求。（2）用米尺和千分尺分別測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)和擺球的直徑各五次。（4）計(jì)算測(cè)量結(jié)果，寫出結(jié)果表達(dá)式。 （1）設(shè)置擺長(zhǎng)為50cm，用
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