如何用實驗方法測量悠悠球的轉動慣量?
作者:由 劉子璇 發表于 舞蹈時間:2021-05-24
我有一個誤差更小也相對更容易實際操作的方法。
把悠悠球拉繩固定,測量重力作用下悠悠球的小角度擺動週期即可。假設悠悠球中心距離繩子固定端的距離為
,如下圖所示。
那麼根據平行軸定理,悠悠球繞固定端的轉動慣量為:
其中
為悠悠球繞質心的轉動慣量(假設質心在圓心),
是悠悠球的質量。根據復擺週期公式,小擺動週期為:
因此繞質心轉動慣量可以表示為:
週期
的測量要簡單一些,可以測量
次擺動的時間
,最後用
減小誤差,需要注意的是擺動過程要保證悠悠球的運動在一個平面內,不能轉動。