大学物理实验报告测量刚体的转动惯量doc.docx
- 文档编号:25543379
- 上传时间:2023-06-09
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:182.06KB
大学物理实验报告测量刚体的转动惯量doc.docx
《大学物理实验报告测量刚体的转动惯量doc.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学物理实验报告测量刚体的转动惯量doc.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
大学物理实验报告测量刚体的转动惯量doc
测量刚体的转动惯量
实验目的:
1.用实验方法验证刚体转动定律,并求其转动惯量;
2.观察刚体的转动惯量与质量分布的关系
3.学习作图的曲线改直法,并由作图法处理实验数据。
二.实验原理:
1.刚体的转动定律
具有确定转轴的刚体,在外力矩的作用下,将获得角加速度β,其值与外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,即有刚体的转动定律:
M=Iβ
(1)
利用转动定律,通过实验的方法,可求得难以用计算方法得到的转动惯量。
2.应用转动定律求转动惯量
如图所示,待测刚体由塔轮,伸杆及杆上的配重物组成。
刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。
设细线不可伸长,砝码受到重力和细线的张力作用,从静止开始以加速度a下落,其运动方程为mg–t=ma,在t时间内下落的高度为h=at2/2。
刚体受到张力的力矩为Tr和轴摩擦力力矩Mf。
由转动定律可得到刚体的转动运动方程:
Tr-Mf=Iβ。
绳与塔轮间无相对滑动时有a=rβ,上述四个方程得到:
m(g-a)r-Mf=2hI/rt2
(2)
Mf与张力矩相比可以忽略,砝码质量m比刚体的质量小的多时有a< 所以可得到近似表达式: mgr=2hI/rt2(3) 式中r、h、t可直接测量到,m是试验中任意选定的。 因此可根据(3)用实验的方法求得转动惯量I。 3.验证转动定律,求转动惯量 从(3)出发,考虑用以下两种方法: A.作m–1/t2图法: 伸杆上配重物位置不变,即选定一个刚体,取固定力臂r和砝码下落高度h,(3)式变为: M=K1/t2(4) 式中K1=2hI/gr2为常量。 上式表明: 所用砝码的质量与下落时间t的平方成反比。 实验中选用一系列的砝码质量,可测得一组m与1/t2的数据,将其在直角坐标系上作图,应是直线。 即若所作的图是直线,便验证了转动定律。 从m–1/t2图中测得斜率K1,并用已知的h、r、g值,由K1=2hI/gr2求得刚体的I。 B.作r–1/t图法: 配重物的位置不变,即选定一个刚体,取砝码m和下落高度h为固定值。 将式(3)写为: r=K2/t(5) 式中K2=(2hI/mg)1/2是常量。 上式表明r与1/t成正比关系。 实验中换用不同的塔轮半径r,测得同一质量的砝码下落时间t,用所得一组数据作r-1/t图,应是直线。 即若所作图是直线,便验证了转动定律。 从r-1/t图上测得斜率,并用已知的m、h、g值,由K2=(2hI/mg)1/2求出刚体的I. 三.实验仪器 刚体转动仪,滑轮,秒表,砝码。 四.实验内容 1.调节实验装置: 调节转轴垂直于水平面 调节滑轮高度,使拉线与塔轮轴垂直,并与滑轮面共面。 选定砝码下落起点到地面的高度h,并保持不变。 2.观察刚体质量分布对转动惯量的影响 取塔轮半径为3.00cm,砝码质量为20g,保持高度h不变,将配重物逐次取三种不同的位置,分别测量砝码下落的时间,分析下落时间与转动惯量的关系。 本项实验只作定性说明,不作数据计算。 3.测量质量与下落时间关系: 测量的基本内容是: 更换不同质量的砝码,测量其下落时间t。 用游标卡尺测量塔轮半径,用钢尺测量高度,砝码质量按已给定数为每个5.0g;用秒表记录下落时间。 将两个配重物放在横杆上固定位置,选用塔轮半径为某一固定值。 将拉线平行缠绕在轮上。 逐次选用不同质量的砝码,用秒表分别测量砝码从静止状态开始下落到达地面的时间。 对每种质量的砝码,测量三次下落时间,取平均值。 砝码质量从5g开始,每次增加5g,直到35g止。 用所测数据作图,从图中求出直线的斜率,从而计算转动惯量。 4.测量半径与下落时间关系 测量的基本内容是: 对同一质量的砝码,更换不同的塔轮半径,测量不同的下落时间。 将两个配重物选在横杆上固定位置,用固定质量砝码施力,逐次选用不同的塔轮半径,测砝码落地所用时间。 对每一塔轮半径,测三次砝码落地之间,取其平均值。 注意,在更换半径是要相应的调节滑轮高度,并使绕过滑轮的拉线与塔轮平面共面。 由测得的数据作图,从图上求出斜率,并计算转动惯量。 五.实验数据及数据处理: r-1/t的关系: 由此关系得到的转动惯量I=1.78 10 kg m-(1/t)2的关系: 由此关系得到的转动惯量I= 六.实验结果: 验证了转动定律并测出了转动惯量。 由r-1/t关系得到的转动惯量I=1.78 10 kg ;由m-1/t 的关系得到转动惯量I= . 七.实验注意事项: 1.仔细调节实验装置,保持转轴铅直。 使轴尖与轴槽尽量为点接触,使轴转动自如,且不能摇摆,以减少摩擦力矩。 2.拉线要缠绕平行而不重叠,切忌乱绕,以防各匝线之间挤压而增大阻力。 3.把握好启动砝码的动作。 计时与启动一致,力求避免计时的误差。 4.砝码质量不宜太大,以使下落的加速度a不致太大,保证a< 八.实验思考题: 1.定性分析实验中的随机误差和可能的系统误差。 答: 随机误差主要出现在计时与启动的一致性上面还有,拉线的平行情况。 系统误差主要是轴的摩擦及空气阻力。 XXXX项目可行性研究报告 报告日期XXXX年XXXX月XXXX日 第一节项目概况 一、项目背景 二、投资方简介 三、目标公司简介 第二节拟投资行业及市场概况 第三节项目实施的必要性与可行性 一、项目实施的必要性 二、目标公司市场分析 三、项目实施的可行性 第四节项目内容及实施方案 第五节项目效益分析 一、经营收入估算 二、经营总成本估算 三、经营利润与财务评价 第六节项目风险分析及对策 一、市场风险及对策 二、技术风险及对策 三、财务风险及对策 …… 第七节投资方案 一、收购定价 二、预计投资总额 三、资金来源与支付 四、后续发展方案 第六节报告结论 第一节项目概况 一、项目背景 说明项目提出的背景、投资理由、拟投资国家的投资环境、在可行性研究前已经进行的工作情况及其成果、重要问题的决策和决策过程等情况。 二、投资方简介 1、投资方基本情况及经营情况 包括目标公司基本工商注册信息、产业布局、主要产品及用途、员工情况、股权结构及控股方信息、行业地位、历史沿革等。 2、投资方实力和优势分析 三、目标公司简介 1、基本信息 包括目标公司基本工商注册信息、产业布局、主要产品及用途、员工情况、股权结构及控股方信息、行业地位、历史沿革等。 2、经营情况 (1)经营情况 公司的产品在市场上进行销售、服务的发展现状,包括历年产量、销售收入等。 (2)资产负债情况 公司主要财务指标,要求能够反映公司盈利能力、经营能力、偿债能力等。 第二节拟投资行业及市场概况 1、国内相关行业及市场概况 2、国际相关行业及市场概况 第三节项目实施的必要性与可行性 一、项目实施的必要性 主要围绕公司战略目标,根据公司产业资源协同发展的需要以及产品规划,结合产业政策等有关因素的支持与制约,论证项目投资的必要性。 二、目标公司市场分析 运用统计分析原理,分析目标公司产品销售变化及市场发展趋势。 1、市场规模 研究目标公司产品及行业的整体规模,具体包括目标公司产品及行业在指定时间的产量、销售收入等。 2、行业分析 主要包括行业内主要品牌市场占有率、行业总销售量年增长率、行业发展方向、市场发展方向等。 3、竞争格局 包括主要竞争企业基本资料、主要品牌经营策略、竞争品牌近三年发展情况、行业竞争态势未来发展预测等。 三、项目实施的可行性 主要表现在以下方面: 技术可行性。 主要分析目标企业产品技术现状与规划是否符合公司战略,技术部门对目标公司实施的技术在行业内进行比选和评价,合理评估其技术先进性。 经济可行性。 主要从企业理财的角度进行资本预算,评价项目的财务盈利能力,预测项目投资回收期、净现值等财务指标。 社会影响。 主要从资源配置的角度衡量项目的价值,评价项目在符合区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就业、改善环境等方面的效益。 风险因素及对策。 主要对项目的市场风险、技术风险、财务风险、法律风险及社会风险等风险因素进行评价,制定规避风险的对策,为项目全过程的风险管理提供依据。 第四节项目效益分析 一、经营收入估算 根据行业及公司历史数据对目标公司未来五年经营收入进行合理预测。 二、经营总成本估算 合理估算目标公司未来五年主营业务成本、期间费用和税金支出等。 三、经营利润与财务评价 合理估算目标公司未来五年的盈利水平,并估算项目投资回收期、内部收益率、净现值等财务指标。 第五节项目风险分析及对策 本项目实施过程中,可能会面临来自各方面的风险,须对项目的政策风险、国别风险、市场风险、技术风险、管理风险、财务及税务风险、法律风险、经济及社会风险、后续整合风险等风险因素进行评价,制定规避风险的对策,为项目全过程的风险管理提供依据。 第六节投资方案 一、项目实施方案 二、收购定价 根据审计报告和资产评估报告等资料,综合利用多种估值方法,如净现值法、成本法、收益法、市场可比交易等,对目标公司进行合理估值。 三、预计投资总额 根据目标公司估值结果,合理计算收购一定比例股份的对价,并预测未来五年需对目标公司追加的投资额。 四、资金来源与支付 根据项目的预计投资总额及收购主体单位的资金运行情况,分析收购资金的来源及可行性与资金支付方式。 五、后续发展方案 从发展战略出发,对目标公司未来发展方向进行合理规划。 第八节报告结论 对项目是否可行出具结论性意见。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学物理 实验 报告 测量 刚体 转动惯量 doc
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)