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摘要刚体转动惯量是力学研究中一项极为重要的物理量。实验中常用动力法来测定刚体转动惯量，在测量转动惯量的过程中，由于实验的仪器，操作方法以及近似计算等方面给实验结果带来了多方面的误差。本文主要通过大量的实验操作和实验数据结果，从砝码加速度，滑轮和细线的质量、阻力矩不恒定以及数据处理等方面进行具体的误差分析，提出了改进实验的方法，从而达到减小实验误差的目的。30441
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关键词： 动力法 转动惯量 实验误差 误差分析
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Error analysis of dynamic method for measuring the inertia of a rigid body
Abstract
The moment of inertia of the rigid body is an important physical quantity in the mechanics research. In experiments, we often use dynamic method to determine the moment of inertia of a rigid body, which brings many errors because of the experimental apparatus, operation method and approximate calculation. In this paper, a large number of experimental operation and experimental data were shown, and we detailed error analysis from the acceleration of weights, the quality of pulley and wire, the instability of resistance moment and the data processing. In addition, we improved experimental method and reduced the experimental error.
Keywords dynamic method Moment of inertia Experimental error Error analysis
目 次
1 引言 1
1.1 定义刚体转动惯量 1
1.2 刚体定轴运转定律 1
1.3 刚体运动惯量的实际意义 2
1.4 常用测量转动惯量方法介绍 2
2 具体实验过程 5
2.1 实验仪器 5
2.2 实验原理 6
2.3 实验步骤 8
3 实验结果 10
3.1实验数据 10
3.2数据处理 11
3.3数据处理的改进 12
4 实验误差分析 13
4.1砝码加速度a的忽略 13
4.2由滑轮和细绳带来的误差 13
4.3操作过程中产生的误差 16
4.4阻力矩随角速度的变化 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 引言
1.1 定义刚体转动惯量
刚体是固体物件的理想化模型。实际的固体在受力作用时总要发生或大或小的形状和体积的改变。如果在讨论一个固体的运动时，这种形状或体积的改变可以忽略，我们就把这个固体当作刚体处理。刚体的运动主要是平动、转动或者二者结合，我们主要研究的是刚体的定轴转动。
图 1.1 刚体受力分析
对于绕定轴转动的刚体，它的轴固定在惯性系中，我们就取这转轴为z轴。如图1.1，则整个刚体的总角动量沿z轴的分量，亦即刚体沿z轴的角动量为
（1.1）
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