扭摆法测物体转动惯量的不确定度分析

扭摆法是测量物体转动惯量的有效方法,其不确定度分析是关键.本文推导了扭摆法测物体转动惯量准确的不确定度传递公式,得到各直接测量量及其不确定度对转动惯量不确定度的影响.并进行了算例分析.结果表明,扭摆法比三线摆测得物体的转动惯量的误差以及不确定度要小很多.这对实验方法的选择和仪器的研制具有重要的实际意义.     

扭摆法验证平行轴定理实验的改进

转动惯量是物体定轴转动中的重要物理量,物体的转动惯量测量的常用方法有三线摆法与扭摆法。扭摆法通常测量物体通过质心转轴的转动惯量,所以用扭摆法验证平行轴定理一直不怎么直观,本文就是在已有的基础上进行一些改进,已达到更好、更直观验证平行轴定理。     

扭摆法测量刚体转动惯量的误差分析

扭摆法是测量物体转动惯量的有效方法,减小误差是该实验的关键问题。本文分析了扭摆法测物体转动惯量时空气阻力引起的误差,并给出了加载重物之后扭转系数的变化及其对测量误差的影响。结果对测量精度的提高、实验方法选择和仪器研制等方面具有重要的实际意义。     

滚动法转动惯量测量仪

转动惯量是刚体的重要属性,也是大学物理刚体部分的重要内容。目前,大学物理实验主要采用扭摆法与三线摆法测量物理的转动惯量。此两种方法所采用原理与大学物理课中的知识关系性较少。本实验项目采用新的方法——滚动法测量物体的转动惯量。此方法有效的将刚体的平动、转动、势能与动能的转换相结合利用能量守恒,计算出刚体的转动惯量,其相对误差可以控制在5%以内,且其运行原理简单易于理解。该装置具有操作简单、测量速度方便快捷的优点,具有一定的推广价值,同时为转动惯量的测量方法提供技术支持。     

扭摆法测量物体转动惯量实验改革

在当前大学物理实验扭摆法测量物体转动惯量实验中,通常将"几何法"与"扭摆法"相互交织,导致实验过程逻辑混乱.本文提出删除用"几何法"倒推"扭摆法"中弹簧扭转常数K值这一环节,改用"定义法"直接测量K值,从而将"几何法"与"扭摆法"隔离,并重新设计了实验内容,使实验条理更加清晰.     

间接比较法测量扭转常数K的误差分析

主要分析实验采用的间接比较法测量扭转常数的影响因素,并通过实验测量对比,探讨扭摆周期与标准件转动惯量对扭转常数K值测量的影响,得出待测物体的转动惯量与塑料标准件转动惯量相当才能减小实验测量误差的结论。     

扭摆法测转动惯量实验装置的研究

传统的扭摆法测转动惯量多使用单线摆、三线摆等,针对传统的扭摆法测转动惯量装置的一些缺陷,比如由于产生摆动、计时方法不科学使计时结果不准确、装置不能保持在水平面上转动等造成的测量误差较大的问题,研究制造了一种新的实验装置。这套装置用涡卷弹簧提供扭摆的动力,用光电对管配合单片机进行精确计时,并且采用了变面接触为线接触等多种减小摩擦的设计来提高测量精度,使误差大大减小了。整套装置具有测量结果精确、操作简单、体积小、能测量不规则的及难以直立的物体的转动惯量、能很好地验证平行轴定理等优点。     

不同线长高度测量圆盘转动惯量产生误差的研究

实验中由三线摆法测定物体的转动惯量,现在采用累积放大法测量周期,用平均法计算周期,来研究不同线长高度下测量圆盘转动惯量产生误差的影响。并分析圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差与线长高度之间的关系。最后得出实验结果,发现线长高度越小,物体的转动惯量测量误差越大,当高度为50 cm时,物体的转动惯量测量误差最小。     

转动实验仪器的比较研究

测物体转动拨量，验证转动定律是普物实验的基本内容．目前测转动馈量的仪器已有几种：如三线摆、扭摆和塔轮型转动实验仪；1984年南开大学物理系谭成章教授等设计、研制成功新型转动仪器——气垫转盘．笔者根据教学使用情况，对上述三线摆和气垫转盘作了一点比较研究，现分述如下：一、直观教学效果比较出物体转动保量是这个实验的基本内容，验证转动定律、平行轴定理都要通过出转动惯量I的值进行验证．测I值的方法有几种，笔者认为直接用转动定律I一M／卢的测量方法最简捷，实验教学效果最好．这是因为，按定义转动惯量是物体保持原有转…     

在不同转角下测量圆盘的转动惯量产生误差的研究

由于实验用三线摆法测定物体转动惯量的转角较大,但是理论推出的转角一般控制在5度以内,故现采用投影法和平均值计算转角的方法来研究在不同转角下测量圆盘的转动惯量产生的误差,并分析圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差与转角之间的关系,最后得出圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差随转角变化成二次曲线。     

扭摆法测定物体的转动惯量实验中的标定研究

在利用扭摆法测定物体的转动惯量实验中,充分考虑仪器及测量等方面的误差,尤其在考虑摆动角度的影响下,定量的对扭摆的摆动周期、弹簧的扭转常数以及载物盘的转动惯量等参数进行了标定。     

测量不同质量圆盘下圆盘的转动惯量误差的研究

实验由三线摆法测量物体的转动惯量,现在采用累积放大法测量周期,用平均值计算周期,分析圆盘转动惯量测量值及理论值的百分差与下圆盘质量之间的关系,从而来研究一定高度不同质量圆盘下圆盘转动惯量产生的误差影响。最后得出实验结果,下圆盘质量越小,误差越小,当下圆盘质量小于0.085kg时,误差突然增大。     

新型三线摆周期测量装置的研制与探讨

形状复杂或非匀质刚体的转动惯量可以利用三线摆测量,其中,扭摆周期是关系到测试精度的重要参数.人工计数和秒表计时费心费力,容易出错.采用光电传感器和单片机测量容易受到横摆或晃动的影响,导致漏记一个周期.为此,提出一种新型三线摆周期测量装置,由光源、起偏器、检偏器、光敏电阻模块、数据采集系统和安装有上位机软件的电脑构成,利用光的偏振特性和马吕斯定律来检测三线摆下盘的扭摆情况.利用Origin软件的线性拟合功能处理数据可以得到三线摆扭摆的周期.利用市场上现有的光电测量装置和新型三线摆周期测量装置同时进行对比实验,测量三线摆下盘的转动惯量.实验结果表明:利用现有的光电测量装置,相对误差为0.83%;利用新型三线摆周期测量装置,相对误差可达0.11%,系列实验结果说明新型三线摆周期测量装置的准确度比现有的光电测量装置要高.因为三线摆下盘的横摆或晃动引起的起偏器小范围的平动并不影响透射光的强度,所以,新型三线摆周期测量装置的抗干扰能力较强.此外,该装置还具有测量速度快、操作简单、方便、快捷等优点,具有一定的推广价值.     

基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的研制

文章介绍了一种基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的工作原理、性能和实验结果。该装置由霍尔元件、数据采集系统、电源和电脑构成。通过线性霍尔元件将三线摆下盘的扭摆转换成电压信号的振荡,然后利用数据采集系统采集并在电脑上实时显示与存储。实时显示可以杜绝漏计导致的周期计数错误现象,存储的数据可以进一步分析三线摆扭摆情况。由于采集的数据量比较大,数据包含的信息也更丰富。本文尝试利用极大值点线性拟合法和快速傅里叶变换法处理数据。由于三线摆的运动一般是扭摆和横摆同时存在的混合摆现象,横摆的周期与扭摆的周期不同,利用频谱分析可以排除横摆对扭摆周期测量的影响,确保周期测量准确,所以,快速傅里叶变换更适合处理此类实验数据。本文利用市场上现有的光电测量装置和基于霍尔效应的三线摆周期测量装置进行对比实验,测量三线摆下盘的转动惯量。实验结果表明:利用现有的光电测量装置,相对误差为1.6%;利用基于霍尔效应的三线摆周期测量装置,相对误差可达0.81%,说明基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的准确度比现有的光电测量装置要高,具有一定的推广和使用价值。     

摆角对三线扭摆周期的影响

摆角对三线扭摆周期的影响卢佃清（淮海工学院基础系连云港市２２２００５）测定则体转动惯量的方法有多种，三线扭摆法就是其中之一．大学物理实验在处理这个问题时大多认为摆角较小时可作为谐振动，给出谐振动周期，从而求出刚体的转动惯量．可是学生在具体实验时经常使...     

扭摆法测量转动惯量实验数据处理及误差讨论

扭摆法测量转动惯量是大学物理实验中一个重要的项目.现行物理实验教材中,其相对误差分析通过对比转动惯量理论值与实验测量值得到,这种处理方式值得商榷.本文针对这一问题,采用不确定度计算,分别讨论了转动惯量的理论值与实验值的不确定度公式,并比较了两种转动惯量计算结果的差别,分析其产生的可能原因.并提出了用线性拟合作图法验证平行轴定理的新思路,根据微扰理论提出了得到扭转常数与摆幅相互关系的测量方案和减少误差的处理途径.最后用数值计算讨论了同时考虑摩擦阻力和扭转常数随摆角变化对摆动周期的影响.     

蜗簧扭摆转动惯量测试仪的研制

研制了一种蜗簧扭摆，这种扭摆在测量物体的转动惯量时，具有性能稳定、精度高、操作简便等特点。     

关于传统扭摆法测物体转动惯量实验的改进

本文针对传统扭摆法测物体转动惯量系统误差较大的缺点,在扭摆的改进和实验数据的处理方面提出了行之有效的方法,从而达到减小系统误差的目的。     

关于扭摆法测转动惯量实验的改进

针对传统扭摆法测物体转动惯量系统误差较大的缺点,在扭摆的改进和实验数据的处理方面提出了行之有效的方法,从而达到减小系统误差的目的.     

用台式扭摆测量转动惯量

一前言 转动惯量是刚体转动过程中惯性大小的量度,是工程设计中常需知道的重要物理量,规则物体绕定轴的转动惯量可以通过数字运算求出,而对不规则物体用计算法计算则往往很困难并且不易算准.因此,测量转动惯量的实际意义并不在于对规则物体的测量,而是在于对不规则物体的测量. 目前,用来测量转动惯量的常用仪器是三线摆,它并不适用于测量不规则物体的转动惯量.因为,当不规则物体放在摆盘上时,造成三线摆的“三线”承受张力不同,破坏了推导三线摆测量转动惯量计算公式的适用条件.在这种情况下,待测物体的转动惯量不能再用公式 进行计算. 而用…