陈金晶,徐平川,黄安梁

(西华师范大学 物理与空间科学学院，四川 南充　637009)

扭摆的扭转常数的标定

陈金晶,徐平川,黄安梁

(西华师范大学 物理与空间科学学院，四川 南充637009)

摘要：首先通过实验法直接测定了扭摆的扭转常数，并研究了偏转角度对扭转常数的影响。通过多次直接测量的实验数据分析得出，扭摆弹簧的线性情况较好，偏转角对扭转常K有影响，当偏转角在60°—170°范围内，扭转常数的测量符合实验规律。在此基础上，利用扭摆法测定扭摆的转动惯量，则可得出较为准确的转动惯量的测量值。

关键词：扭摆；扭转常数；偏转角度；转动惯量

0前言

刚体是物理学中重要的理想模型，刚体定轴转动是刚体的基本运动形式，描述刚体定轴转动的动量矩和动能都与其转轴的转动惯量成正比。转动惯量作为描述刚体转动惯性的物理量，具有重要的物理意义。在生产生活中，转动惯量也是各类飞行器和其它转动机械重要的物理参数之一，因此准确测量刚体的转动惯量具有重要意义。比较常用的测量转动惯量的方法有扭摆法、三线摆法、复摆法等[1-6]。复摆法和三线摆法的测量系统简单，成本低，但测量精度不高，而且对于大型被测物，装配困难。而扭摆法是这些测量方法当中测量精确度相对较高的一种方法[7]。利用扭摆法测定刚体转动惯量之前，需要精确测定出在一定的偏转角度下扭摆的扭转常数。虽然设备出厂前给出了扭摆常数的参考值，但由于制造精度的原因，不同仪器实际参数并不一致。……