93三线摆测转动惯量姓名:范文学号:PB07210201组号:67组10号实验仪器三线摆,游标卡尺,米尺,圆环,两个圆柱,电子秒表,水平仪。实验内容及步骤1.调节三线摆上下圆盘的水平,用游标卡尺测量下上圆盘的直径D、d,以及用米尺测H各三次。2.转动上圆盘使下圆盘扭摆,用秒表测量50个周期的时间三次。求出及其不确定度。3.将圆环放在下圆盘上使之心在转动轴上,游标卡尺测量圆环内外直径,以及50个扭摆周期各三次。求出I并与理论计算比较。4.将质量和形状相同的两圆柱方在下圆盘上,使质心到转轴的距离分别为0cm,2cm,4cm,6cm,8cm,扭转周期均测三次。绘出曲线,验证平行轴定理。数据处理一、仪器常数(1)下圆盘直径DP=0.68时tp=1.32,=0.002cm,C=(2)上圆盘直径dP=0.68时tp=1.32,=0.002cm,C=(3)上下圆盘距离HP=0.68时tp=1.32,=0.005cm,c=3二、测量下圆盘的转动惯量I0,并计算不确定度P=0.68时tp=1.32,=0.01s,C=3(1)计算I0由,以及g=979.47cm/s2,m0=358.5g得(2)计算I0不确定度不确定度传递公式推导,由P=0.68当P=0.95时,当P=0.99时,(3)最终结果表述,P=0.68,P=0.95,P=0.99三、测量圆环转动惯量123AverD1(mm)169.90169.82169.86169.86D2(mm)189.90190.02189.94189.95t(s)85.2284.9184.8785.00(1)实验计算测得50个周期总时间t=85.00s又有圆环质量m=398.26g,m0=358.5g,D=20.908cm,d=9.951cm,H=51.073cm,g=979.47cm/s2由(2)理论计算测得圆环内圆直径D1=16.986cm,外圆直径D2=18.995cm,且圆环质量m=398.26g由圆环转动惯量公式:(3)结果比较相对误差在实验误差要求之内。四、验证转动惯量的平行轴定理验证:t(s)123Averd=0cm53.4553.9053.6153.65d=2cm55.4755.6155.8155.63d=4cm61.5761.2261.3661.38d=6cm69.7669.5769.8269.72d=8cm80.2380.2880.4980.33由公式当d=0cm时,当d=2cm时,当d=4cm时,当d=6cm时,当d=8cm时,对I-d2进行线性拟合:图1I-d2线性拟合图LinearRegressionforData1_I:Y=A+B*XParameterValueError------------------------------------------------------------A534.4093165.3677B427.72171.94217------------------------------------------------------------RSDNP------------------------------------------------------------0.99997102.475775<0.0001------------------------------------------------------------由拟合结果知,R=0.99997,拟合较好P=0.68与m=400g比较,基本接近,可大致验证转动惯量的平行轴定理。误差讨论1.转...