物体转动惯量三线摆测量方法的若干为题研究开题报告
2021-12-24 15:44:23
全文总字数:1965字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
转动惯量是物体转动惯性大小的一个量度,而它的大小决定于物体的几个因素,如物体的质量,质量分布情况,物体的形状和其转轴的位置。物体的转动惯量的物理意义的重要性毋庸置疑,在科学实验,航天,,机械,工程技术甚至工业领域也是一个非常重要的参量。对于几何形状简单,质量分布又均匀的物体可以直接用公式计算出它相对于某一确定转轴的转动惯量。而对于质量分布很不均匀并且外形又十分复杂的物体而言只能用实验的方法去确定它的转动惯量了,所以说,用什么实验方法去测量就非常的重要了。而三线摆就具有结构简单,操作方便,方便使用的诸多特点,方便利于学生使用。但是相对而言,它测量出来的结果误差较大。
所以本论文主要针对三线摆测物体转动惯量实验中的影响因素进行详细分析和实验,并将各因素的影响关系量化。
在具体试验操作的过程当中,主要考虑摆长、摆角、圆环质量、圆环圆盘质量比等对测量结果的影响。本课题的研究可对提高三线摆测物体转动惯量实验的精度提供一定的参考。
2. 研究的基本内容
本论文主要针对三线摆测物体转动惯量实验中的影响因素进行详细分析和实验,并将各因素的影响关系量化。
(1)通过对不同摆长、摆角、圆环质量等条件下的待测物体转动惯量进行测量,分析在什么条件下测量的误差较小,圆环和原盘的质量关系对测量结果有无明显影响。
(2)摆角对结果的影响进行理论修正,确定合理的修正方法,并用实验验证。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1.3月下旬对不同摆长、摆角、圆环质量等条件下的待测物体转动惯量进行测量,采用控制变量的试验方法对每个要素进行精确的实验分析,从而得出每个因素对实验精度的影响。对测量结果进行实验分析,分析误差的来源。
2.4月上旬摆角对结果的影响进行理论修正,确定合理的修正方法,并用实验验证。
3.最后一部分关于空气阻尼对测量结果的影响,在实验室很难准确测量出结果,在4月中旬去查阅文献,总结各种实验结果,对其进行定量的理论分析。
4. 参考文献
1.赵凯华,罗蔚茵.新概念物理教程-力学:高等教育出版社,2006 2.毕江林,沈一鸣,王威. 三线摆测量刚体转动惯量及其误差分析, 2013 3.张代胜,胡玺良, 袁玲. 三线摆法测量复杂构件转动惯量的误差分析, 20064.赵敏福. 三线摆测量转动惯量的误差分析, 20095.穆继亮. 转动惯量测量若干关键技术研究, 2009