转动惯量测试

一：实验测量刚体的转动惯量有哪些方法

实验测量刚体的转动惯量一般都是将刚体悬挂起来做周期性的转动或者摆动，利用转动或者摆动的周期来计算转动惯量。比如，三线摆法测量转动惯量，扭矩法测量转动惯量等等。

二：TH-2转动惯量测试仪的基本结构和使用方法是什么？

TH-2转动惯量测试仪的基本结构和使用方法：

TH-2转动惯量测试仪采用新型的单片机作控制系统。产品操作方便、精度高、性能稳定可靠。

转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度，它除了与物体质量有关外，还与转轴的位置和质量分布(即形状、大小和密度分布)有关。如果刚体形状简单，且质量分布不均匀的刚体，计算将极为复杂，通常采用实验方法来测定，例如机械部件，电动机转子和枪炮的弹丸等。使物体作扭转摆动，由摆动周期及其它参数的测定计出物体的转动惯量。

H-2转动惯量测试仪在垂直轴1上装有一根薄片状的螺旋弹簧2，用以产生恢复力矩。在轴的上方可以装上各种待测物体。垂直轴与座间装有轴承，以降低摩擦力矩。3为水平仪，用来调整系统平衡。

将物体在水平面内转过一角度θ后，在弹簧的恢复力矩作用下，物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。根据虎克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩M与所转过的角度θ成正比。即M = -Kθ（式中，K为弹簧的扭转常数。）

根据转动定律M=Iβ（式中，I为物体绕转轴的转动惯量，β为角加速度），由上式得

令，忽略轴承的摩擦阻力矩，由式（1）、（2）得

上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性角加速度与角位移成正比，且方向相反。此方程的解为：

式中，A为谐幅，Ф为初相位角，ω为角速度。此谐振动周期为：

由（3）式可知，只要实验测得物体扭摆的摆动周期，并在I和K中任何一个量已知时可计算出另一个量。

本实验用一个几何形状规则的物体，它的转动惯量可以根据它的质量和几何尺寸用理论公式直接计算得到，再算出本仪器弹簧的K值，若要测定其它形状的转动惯量，只需将待测物体安放在本仪器顶部和各种夹具上，测定其摆动周範，由公式（3）即可算出该物体绕转动轴的转动惯量。

理论分析证明，若质量为m的物体通过质心轴的转动惯量为I时，当转轴平行移动距离X时，则此物体对新轴线的转动惯量变为I+mX2称为转动惯量的平行轴定理。

三：采用本实验测量方法，对测试试样的转动惯量的大小有什么要求

都会使测量结果偏大,因为 1:塔轮和定滑轮之间的拉线不是水平状态时,作用在塔轮上的拉线的力就不是砝码的重力,而是比重力小,如果拉线与水平方向的夹角为A,那么使塔伦转动的力就是砝码重力乘以cosA.当你仍然用原重力计算时,当然得到的转动惯量会变。