测定转动惯量的实验数据(Word2007)

本底转动惯量的测定 取r=25mm m(×10-3kg) 15.4 20.8 25.8 31.2 36.6 β1(rad/s2 ) 0.4054 1.0957 1.5578 2.1924 2.7550 β2(rad/s2 ) 0.4303 1.1004 1.5585 2.1662 2.7109 β3(rad/s2) 0.4431 1.1267 1.5561 2.1482 2.6669 β(rad/s2 ) 0.4263 1.1076 1.5575 2.1689 2.7109 m-β曲线40y = 9.354x + 11.043530）25gk3-020×1（m151050-10123β（rad/s2） 斜率：a=9.3545×10-3kg·s2 截距：b=11.047×10-3kg

本底转动惯量：J0= r g a=25.0×10-3×9.80×9.3545×10-3=2.29×10-3 kg·m2摩擦力矩：Mμ= r g b =25.0×10-3×9.80×11.047×10-3=2.71×10-3 N·m

测定圆盘转动惯量的实验数据

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圆盘转动惯量的测定 取r=25mm m(×10-3 kg) 15.4 20.8 25.8 31.2 36.6 β1(rad/s2 ) 0.2990 0.4857 0.6903 0.9206 1.1667 β2(rad/ s2) 0.2978 0.4891 0.6795 0.9135 1.1557 β3(rad/ s2 ) 0.2978 0.5029 0.6818 0.9139 1.1489 β(rad/ s2 ) 0.2982 0.4926 0.6839 0.9160 1.1571 m-β曲线40y = 24.59x + 8.5073530)25gk3-0201×(m151050-0.50.00.51.01.5β(rad/s2) 斜率：a=24.597×10-3kg·s2 截距：b=8.5075×10-3kg

J1= r g a=25.0×10-3×9.80×24.597×10-3= 6.03×10-3 kg·m2 圆盘转动惯量：J圆盘=J1－J0= (6.03－2.29)×10-3=3.74×10-3 kg·m2 摩擦力矩：Mμ= r g b =25.0×10-3×9.80×8.5075×10-3=2.08×10-3 N·m

圆盘转动惯量的理论值：J2理论=1/2MR=1/2×484×10-3×(120×10-3)2=3.48×10-3 kg·m2相对误差：E=| J圆盘－J理论|/ J圆盘×100%=|3.74－3.48|/3.74×100%=7.0%

测定圆环转动惯量的实验数据（砝码质量一定）

圆环转动惯量的测定 取m=25.8g 2

（圆盘＋本底）转动惯量：

r(×10-3m) 35 30 25 20 15 β1(rad/ s2 ) 0.8181 0.6715 0.5499 0.3401 0.1945 β2(rad/ s2) 0.8201 0.6685 0.5494 0.3461 0.2038 β3(rad/ s2) 0.7846 0.6682 0.5477 0.3359 0.2141 β(rad/ s2 ) 0.8076 0.6694 0.5490 0.3407 0.2041 r-β曲线40y = 32.31x + 8.386353025)m3-0120×(r151050-0.50.00.51.0β(rad/s2) 斜率：a=32.312×10-3m·s2 截距：b=8.3862×10-3m

（圆环＋本底）转动惯量：J1= m g a=25.8×10-3×9.80×32.312×10-3=8.17×10-3 kg·m2 圆环转动惯量：J圆环=J1－J0= (8.17－2.29)×10-3=5.88×10-3 kg·m2 摩擦力矩：Mμ= m g b =25.8×10-3×9.80×8.3862×10-3=2.12×10-3 N·m 圆环转动惯量的理论值：

J2理论=1/2MR1＋1/2MR22=1/2×410×10-3×(1052＋1202)×10-3=5.21×10-3 kg·m2 相对误差：E=| J圆环－J理论|/ J圆环×100%=|5.88－5.21|/5.88×100%=11%

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