CN203118301U - 磁吸式刚体转动惯量实验仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磁吸式刚体转动惯量实验仪，包括底座、垂直固定于底座上的立杆、转轴、磁铁和刚体，转轴水平固定在立杆上，磁铁固定在转轴头部，刚体为铁质材料，刚体吸附在磁铁上可绕转轴转动，改变刚体的吸附位置可改变其转轴，通过刚体转动周期的测量可验证平行轴定理，也可求出转动惯量，本实用新型结构简单新颖，实用方便，有利于定量研究刚体的转动规律。
Description
技术领域
本实用新型属于物理实验仪器领域，具体为一种磁吸式刚体转动惯量实验仪。
背景技术
刚体绕定轴做小幅转动的转动周期为T=2π（J/mgd）1/2，式中m为刚体的质量，d为质心到转轴的距离，J为刚体绕定轴的转动惯量。根据平行轴定理：J=JC+md2，式中JC为刚体绕与定轴相平行的、通过质心的轴的转动惯量，d为两平行轴之间的距离。由上述公式可见，同一刚体绕不同转轴转动时，其转动惯量J和转动周期T都会随之改变。物理实验中，缺乏定量验证上述规律的实验装置。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，是开发一种能验证平行轴定理和刚体转动规律的磁吸式刚体转动惯量实验仪。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种磁吸式刚体转动惯量实验仪，包括底座、垂直固定于底座上的立杆、转轴、磁铁和刚体，转轴水平固定在立杆上，磁铁固定在转轴头部，刚体为铁质材料，刚体吸附在磁铁上可绕转轴转动。
本实用新型所述刚体为质量均匀分布的铁质直尺。
本实用新型还包括检测平台、光电门和计时器，检测平台活动固定在立杆上，光电门固定在检测平台上，光电门连接计时器用于测量刚体的转动周期。
本实用新型的有益效果是：该实验仪中，刚体上任意处可通过磁铁吸附在转轴上，改变刚体的吸附位置可改变其转动轴，通过刚体转动周期的测量可验证平行轴定理，也可求出刚体绕定轴的转动惯量，本实用新型结构简单新颖，实用方便，有利于定量研究刚体的转动规律。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型所述刚体（铁质直尺）的示意图。
图中：1.底座， 2. 立杆，3. 转轴，4. 磁铁，5.刚体，6. 检测平台，7. 光电门，8. 计时器，9.调平旋钮。
具体实施方式
如图1所示，立杆2垂直固定在底座1上，底座1下方设有调平旋钮9用于调节底座1水平，转轴3水平固定在立杆2上，转轴3的头部固定磁铁4，铁质刚体5吸附在磁铁4上，吸附点可根据需要选择。使刚体5偏离平衡位置后释放，刚体5即可绕转轴3来回转动。检测平台6活动固定在立杆2上、位于刚体5的最低位置下方，光电门7固定在检测平台6上，光电门7连接计时器8用于测量刚体5的转动周期T。
如图2所示，刚体5为质量m均匀分布的铁质直尺，表面设有读数刻线，总长度为L，设尺身上O处吸附在磁铁4上，从尺身上可直接读出转轴O(吸附点)到直尺质心C的距离d。该直尺绕转轴O的转动惯量为： J=mL2 /12+md2，转动周期为：
T=2π（J/mgd）1/2=2π[(L2+12d2)/12gd]1/2
测量不同d对应的转动周期T，可验证平行轴定理。
Claims (3)
1.一种磁吸式刚体转动惯量实验仪，其特征是：包括底座（1）、垂直固定于底座（1）上的立杆（2）、转轴（3）、磁铁（4）和刚体（5），转轴（3）水平固定在立杆（2）上，磁铁（4）固定在转轴（3）头部，刚体（5）为铁质材料，刚体（5）吸附在磁铁（4）上可绕转轴（3）转动。
2.根据权利要求1所述的磁吸式刚体转动惯量实验仪，其特征是：刚体（5）为质量均匀分布的铁质直尺。
3.根据权利要求1所述的磁吸式刚体转动惯量实验仪，其特征是：还包括检测平台（6）、光电门（7）和计时器（8），检测平台（6）活动固定在立杆（2）上，光电门（7）固定在检测平台（6）上，光电门（7）连接计时器（8）用于测量刚体（5）的转动周期。
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| CN 201320159697 CN203118301U (zh) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 磁吸式刚体转动惯量实验仪 |
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Publications (1)
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| CN203118301U true CN203118301U (zh) | 2013-08-07 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN203118301U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103956093A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-07-30 | 江南大学 | 一种磁吸式组合刚体 |
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2013
- 2013-04-02 CN CN 201320159697 patent/CN203118301U/zh not_active Expired - Fee Related
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| GR01 | Patent grant | ||
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