三线摆测转动惯量实验中扭转角的大小对实验结果有无影响对扭转角的大小有什么要求为什么

如题所述

三线摆测物体的转动惯量,如果扭摆角度超过5度就不能近似看做是简谐运动了。扭摆,只有在小角度情况下,回复力矩才能看做是线性回复力矩,才能使用简谐运动公式来计算周期。所以测量结果的误差会变得很大。三线摆测物体的转动惯量 扭摆角度超过5°,对实验结果有何影响。
采用拉格朗日方程建立三线摆摆动微分方程,通过对测量结果的误差分析,结合实际经验指出摆线长度、悬盘半径R和垫盘半径r的大小、R与r的差值、计算过程中近似处理带来的潜在误差等因素,不仅直接影响测量结果的精准度,同时还影响系统的稳定性,并提出三线摆悬盘半径R、垫盘半径r、摆长l这3个量之间的取值关系,从理论上阐述了采用"长摆线三线摆大摆角摆动"比"短摆线三线摆微摆角摆动"测定刚体转动惯量,系统更稳定、读数更方便、结果更精确、可信度更高。
值在摆角在40度到90度之间时基本相同,在小角度时变小,K值不是固定常数,在测定各种物体的摆动周期时,摆角不宜过小、变化过大。若摆动20次后摆角减小,可使其增大后再测量,且整个实验中摆角基本保持在这一范围内。 扭转应力在横截面上由扭矩作用产生的剪切应力。在弹性范围内,圆柱形横截面上的扭转应力是沿圆形截面的轴由中心向外表面直线增加的。 扩展资料: 圆周线只是绕圆筒轴线转动,其形状、大小、间距不变——横截面在变形前后都保持为形状、大小未改变的平面,没有正应力产生; 所有纵向线发生倾斜且倾斜程度相同——横截面上有与圆轴相切的切应力且沿圆筒周向均匀分布。 截面上的扭矩等于截面左段或右段上所有作用平面。
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