刚体转动规律的研究误差分析论文

在推导三线摆测刚体转动惯量公式的过程中，转动惯量的误差主要来源于扭动的最大角位移过大以及操作中测量周数、晃动和长度测量失误。

注意事项：

1、游标卡尺要强调测量杆与钻台相碰时才读数。

2、圆盘上下要平行。

3、过平衡位置是才记时。

扩展资料：

一、实验内容

1、测定仪器常数

恰当选择测量仪器和用具，减小测量不确定度。自拟实验步骤，确保三线摆的上、下圆盘的水平，使仪器达到最佳测量状态。

2、测量下圆盘的转动惯量 ，并计算其不确定度

转动三线摆上方的小圆盘，使其绕自身轴转一角度α，借助线的张力使下圆盘作扭摆运动，而避免产生左右晃动。自己拟定测 的方法，使周期的测量不确定度小于其它测量量的不确定度。利用式，求出 ，并推导出不确定度传递公式，计算的不确定度。

二、实验测定

实际情况下，不规则刚体的转动惯量往往难以精确计算，需要通过实验测定。测定刚体转动惯量的方法很多，常用的有三线摆、扭摆、复摆等。

三线摆是通过扭转运动测定物体的转动惯量，其特点是物理图像清楚、操作简便易行、适合各种形状的物体，如机械零件、电机转子、枪炮弹丸、电风扇的风叶等的转动惯量都可用三线摆测定。这种实验方法在理论和技术上有一定的实际意义。

参考资料来源：百度百科－转动惯量

扭摆法测量刚体的转动惯量时，产生误差的主要因素有：扭摆法测量刚体的转动惯量时，误差主要来自测量时间时的人为误差，测量所用仪器的系统误差，和测量时空气阻力对摆线造成的影响，刚体的质量对摆线长度造成的影响等等。

刚体转动惯量的测定产生误差的原因有：使用游标卡尺读数产生的误差。由于人为原因，在使用游标卡尺时，读数不准确，造成测定结果不准确。使用天平读数产生的偏差。转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态（如角速度的大小）无关。

形状规则的匀质刚体，其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量，一般通过实验的方法来进行测定，因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。

其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。

电磁系仪表的指示系统，因线圈的转动惯量不同，可分别用于测量微小电流（检流计）或电量（冲击电流计）。在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上，精确地测定转动惯量，都是十分必要的。

扭摆法测物体转动惯量

刚体转动惯量的测定产生误差的原因有：

1、使用游标卡尺读数产生的误差。

由于人为原因，在使用游标卡尺时，读数不准确，造成测定结果不准确。

2、使用天平读数产生的偏差。

由于人为原因，在使用天平时，操作不正确，读数不准确，造成测定结果不准确。

3、三线摆的上、下圆盘的未位于水平位置。

若三线摆的上、下圆盘未位于水平位置，使得测定的数据不正确，存在误差，导致最终结果产生误差。

4、挡光杆与光电探头之间的摩擦产生的误差。

扩展资料

刚体转动惯量测定方法及原理：

测定刚体转动惯量的方法很多，常用的有三线摆、扭摆、复摆等。三线摆是通过扭转运动测定物体的转动惯量，其特点是物理图像清楚、操作简便易行、适合各种形状的物体，如机械零件、电机转子、枪炮弹丸、电风扇的风叶等的转动惯量都可用三线摆测定。

三线摆的上盘沿等边三角形的顶点对称地连接在下面的一个较大的均匀圆盘边缘的正三角形顶点上。实验时，先使下盘空载，令上盘转过一个小角度，此时下盘开始做扭摆运动，同时，下圆盘的质心，将沿着转动轴升降。

参考资料来源：百度百科-转动惯量