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一种使用角动量守恒测量转动惯量的装置

2016-05-30武爱青

科技创新导报 2016年2期

武爱青

摘 要:该文提供了一种用角动量守恒测量转动惯量的方法。相比其他测量方法,其优点是:整个装置为严格轴对称结构,可以消除转动过程中的偏心力,有助于增加转动的稳定性并且减小转动中的摩擦力矩。可以明显的看到转动角速度随转动惯量的增大而减小的现象,加深实验者对角动量守恒的理解。并且使用自动打火装置烧断棉线,可以避免使用复杂而又存在摩擦的滑轮装置改变滑块的位置。同时,该装置还可以用来验证平行轴定理和作为演示实验仪器使用。

关键词:转动惯量 角动量守恒 对称

中图分类号:O4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)01(b)-0003-02

转动惯量是大学物理中一个十分重要的概念,在生产生活特别是在涉及刚体转动的机电制造,航空、航天、航海、军工等工程技术和科学研究中具有广泛的应用。在大学物理实验课程中,测量物体的转动惯量也是一个常见的实验项目。其常用的方法有扭摆法或气垫法[1],近年来,越来越多的测量方法涌现出来[2,3],但是其核心的实验原理大多为刚体的定轴转动定律。

同时,必须注意的是,角动量守恒是物理学的三大守恒定律之一,在物理学上具有举足轻重的地位。而对于大部分的学生来说,角动量是一个比较难的全新的概念,所以使学生在实验中自己使用角动量守恒定律测量转动惯量应当是十分必要的。有利于学生同时理解这两个相关的概念。

1 实验装置介绍

为达到上述目的,该装置意在提供一种用角动量守恒测量转动惯量的方法。……

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