实验报告评分：少年班系07级学号PB07000622姓名许满佳日期2008-11-26实验题目：三线摆测量刚体的转动惯量90分实验目的：掌握用三线摆测定物体的转动惯量的方法，验证转动惯量的平行轴定理实验原理：两半径分别为r、R（R＞r）的刚性圆盘，用对称分布的三条等长的无弹性、质量可以忽略的细线相连，上盘固定，则构成一振动系统，称为三线摆。如右图，在调平后，利用上圆盘以及悬线张力使下圆盘扭转振动，α为扭转角。当α很小时，可以认为就是简谐振动，那么：其中m0为下盘质量，I0为下盘对OO1轴的转动惯量。若忽略摩擦，有Ep+Ek=恒量。由于转动能远大于平动能，故在势能表达式中略去后一项，于是有：由于α很小，故容易计算得：联立以上两式，并对t求导有：解得：又由于T0=2π/ω，于是解得：若测量一个质量为m的物体的转动惯量，可依次测定无负载和有负载（质心仍在OO1上，忽略其上下的变化）时的振动周期，得：通过改变质心与三线摆中心轴的距离，测量Ia与d2的关系就可以验证平行轴定理Ia=Ic+md2。实验仪器：三线摆（包括支架、轻绳、圆盘等）、水平校准仪、游标卡尺、直尺、秒表、钢圈、（两个相同规格的圆柱形）重物实验报告评分：少年班系07级学号PB07000622姓名许满佳日期2008-11-26实验内容：1、对三线摆的上盘和下盘依次进行水平调节；2、测量系统的基本物理量，包括上盘直径、下盘直径、上下盘之间距离、钢圈内外径，每个物理量测量三次，同时根据给出的数据记录当地重力加速度、下盘质量、钢圈质量、重物质量、悬点在下盘构成的等边三角形的边长；3、下盘转动惯量的测量：扭动上盘使三线摆摆动，测量50个周期的时间，重复三次；4、钢圈转动惯量的测量：将钢圈置于下盘上，使钢圈圆心和下盘圆心在同一竖直轴线上，扭动上盘使系统摆动，测量50个周期的时间，重复三次；5、验证平行轴定理：取d=0、2、4、6、8cm，将两个重物对称置于相应位置上，让系统摆动，测量50个周期的时间，每个对应距离测量三次。实验数据：下盘质量m0=357.8g重力加速度g=9.7947m/s2123上下圆盘距离H（cm）51.0551.1351.08下圆盘外径D外（mm）=2R外207.10207.22207.26下圆盘内径D内（mm）=2R内10.1010.0810.10下圆盘厚度h（mm）4.064.023.98上圆盘外径d（mm）=2r99.7299.8699.82t1=50T（s）73.8573.8073.78表一：下盘转动惯量的测量数据钢圈质量m=398.20g123D内（mm）169.88169.82169.84D外（mm）190.00189.98189.98T2=50T（s）83.4083.3683.39表二：钢圈转动惯量测量数...
