實(shí)驗(yàn)一求不規(guī)則物體的重心、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河脩业醴ê头Q(chēng)重法求出不規(guī)則物體的重心的位置。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器：ZME-1型理論熱學(xué)多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)，尺子、積木、磅秤、膠帶、白紙等。三、實(shí)驗(yàn)原理方式闡述（一）懸吊法求不規(guī)則物體的重心適用于板材形狀的物體，先將紙貼于板上，再在紙上描出物體輪廓，把物體懸掛于任意一點(diǎn)A，如圖1-1（a）所示，依照二力平衡公理，重心必然在過(guò)懸吊點(diǎn)的鉛直線(xiàn)上，于是可在與板貼在一起的紙上畫(huà)出此線(xiàn)。之后將板懸掛于另外一點(diǎn)B，同樣可以畫(huà)出另外一條直線(xiàn)。兩直線(xiàn)的交點(diǎn)C就是重心，如圖1-1（b）所示。ll(b)處的支反力Fn1的大小，再將曲軸旋轉(zhuǎn)180°，依然保持中軸線(xiàn)水平，可測(cè)得Fn2的大小。重心距離曲軸大圖1-1（二）稱(chēng)重法求軸對(duì)稱(chēng)物體的重心對(duì)于由橫向?qū)ΨQ(chēng)面且橫向?qū)ΨQ(chēng)面內(nèi)有對(duì)稱(chēng)軸的均質(zhì)物體，其重心必在對(duì)稱(chēng)軸上。*1圖1-2首先將物體支于橫向?qū)ΨQ(chēng)面內(nèi)的兩點(diǎn),測(cè)出兩個(gè)支點(diǎn)間的距離I,其中一點(diǎn)放在地磅上，由此可測(cè)得B頭端支點(diǎn)的距離xC。依據(jù)平面平行力系，可以得到下邊的兩個(gè)多項(xiàng)式:按照前面的等式，可以求出重心的位置:四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理（一）懸吊法求不規(guī)則物體的重心（二）稱(chēng)重法求對(duì)稱(chēng)曲軸的重心。zF7物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

將地磅和支架放置于多功能臺(tái)面上。將曲軸的一斷放于支架上，另一端放于支架上，使曲軸的連桿中心對(duì)準(zhǔn)地磅的中心位置。并借助積鐵塊調(diào)節(jié)曲軸的中心位置使它成水平。記錄此時(shí)地磅的讀數(shù)FNi=1375g取下曲軸，記錄地磅上積木的重量Fji=385gc?將曲軸轉(zhuǎn)180，重復(fù)a步驟，測(cè)出此時(shí)地磅讀數(shù)FN2=1560g取下曲軸，記錄地磅上積木的重量Fji=0g測(cè)定曲軸兩支點(diǎn)間的距離1=221mm估算曲軸的重心位置五、思考題1.在進(jìn)行稱(chēng)重法求物體重心的實(shí)驗(yàn)中，什么誘因?qū)⒂绊憣?shí)驗(yàn)的精度？答：影響實(shí)驗(yàn)精度的誘因有：1）地磅的精度；2）支點(diǎn)位置的確切度；3）曲軸中心線(xiàn)的水平度；4）曲軸支點(diǎn)寬度離檢測(cè)的確切度，等。實(shí)驗(yàn)四四種不同荷載的觀測(cè)與理解、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)理解漸加載荷，沖擊荷載，突加載荷和震動(dòng)荷載的區(qū)別。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器：ZME-1型理論熱學(xué)多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)，地磅，沙包。三、實(shí)驗(yàn)原理方式:a?取出裝有一定重量砂子的沙包，將砂子連續(xù)倒在右邊的地磅上，觀察地磅的讀數(shù)；（漸加載荷）b?將砂子倒回沙包，并使沙包處于和地磅剛才接觸的位置上，忽然釋放沙包；（突加載荷）將沙包提取到一定高度，自由落下；（沖擊荷載）d?把與沙包重量完全相同的能形成激振力的模型置于地磅上，打開(kāi)開(kāi)關(guān)使其震動(dòng)，（震動(dòng)荷載）力與時(shí)間的關(guān)系示意圖500g漸加載荷突加載荷沖擊荷載震動(dòng)荷載四、思考題1?四種不同荷載分別作用于同一座橋上時(shí)，哪一種最不安全？答：通常情況下沖擊荷載最不安全，若有共振則震動(dòng)荷載也不安全。zF7物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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2.請(qǐng)?jiān)斒鐾ㄟ^(guò)此次實(shí)驗(yàn)的收獲。答：通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)對(duì)四種荷載有了更明晰地認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)三轉(zhuǎn)動(dòng)力矩（三線(xiàn)擺求圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，用等效方式求非均質(zhì)底盤(pán)搖臂的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z測(cè)質(zhì)心繞軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器：ZME-1型理論熱學(xué)多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)、秒表、直尺、磁性圓錐鐵等三、實(shí)驗(yàn)原理、方法:如圖3-1所示三線(xiàn)擺，均質(zhì)圓盤(pán)質(zhì)量為m，直徑為R，三線(xiàn)擺懸吊直徑為r。當(dāng)均質(zhì)圓盤(pán)作扭轉(zhuǎn)角為大于6度的微震動(dòng)時(shí),系統(tǒng)最大動(dòng)能:&2max系統(tǒng)最大勢(shì)能:一2aL0為圓盤(pán)的扭轉(zhuǎn)振幅，0是擺線(xiàn)的扭轉(zhuǎn)振幅對(duì)于保守系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即:EkEp，經(jīng)通分得因?yàn)椋篢—?jiǎng)t圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩：J。—22mgr可見(jiàn)測(cè)周期T可用上式估算出圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。L四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理1.（一）圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的理論估算與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)已知：圓盤(pán)半徑，R=d/2=50mm，33長(zhǎng)度為5.5mm,材料密度7./m，吊線(xiàn)直徑為r4141mm。用理論公式估算圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩：TOCo"1-5"h-mRRR5..75104.l""o""22實(shí)驗(yàn)檢測(cè)：轉(zhuǎn)動(dòng)一側(cè)手輪，使圓盤(pán)三線(xiàn)擺增長(zhǎng)約60cm,給三線(xiàn)擺一個(gè)初始角（大于6度），釋放圓盤(pán)后，使三線(xiàn)擺發(fā)生扭轉(zhuǎn)震動(dòng)，用秒表記錄扭轉(zhuǎn)十次或以上的時(shí)間，算出震動(dòng)周期T。zF7物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用三線(xiàn)擺測(cè)周期估算圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩:線(xiàn)長(zhǎng)L(cm)周期T（s）0.951.091.221.34J。將實(shí)測(cè)和估算結(jié)果添入下表:轉(zhuǎn)動(dòng)力矩4.-44.-44.-44.-4J°kgm2偏差(%)0.5290.7430.5240.0057由估算結(jié)果可以看出隨著擺長(zhǎng)的降低檢測(cè)精度增強(qiáng)。(二)用等效方式求非均質(zhì)(鋁合金，銅，鋼，記憶合金組成)底盤(pán)搖臂的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩分別轉(zhuǎn)動(dòng)右邊兩個(gè)三線(xiàn)擺的手輪，讓有非均質(zhì)搖臂的圓盤(pán)三線(xiàn)擺增長(zhǎng)至可接受的三線(xiàn)擺線(xiàn)長(zhǎng)(>=600mm),也使配重相同的帶有磁性的兩個(gè)圓錐鐵三線(xiàn)擺增長(zhǎng)至相同的位置。已知：等效圓錐半徑d20mm,高h(yuǎn)1818mm，材料密度337./m。則兩圓錐對(duì)中心軸O的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩估算公式：J0式中：s為兩圓錐的中心距。分別以不同的中心距s測(cè)出相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)回落周期算出兩個(gè)圓錐對(duì)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩Jo，填入下表,中心距S(mm)周期T(s)0.7750.8630.9751.1轉(zhuǎn)動(dòng)力矩.41e-53.96e-55.29e-58.33e-5并可勾畫(huà)一定質(zhì)量、一定擺長(zhǎng)下周期與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩之間的關(guān)系圖測(cè)出與兩個(gè)圓錐等重的非均質(zhì)底盤(pán)搖臂的扭轉(zhuǎn)震動(dòng)周期：T0.925(s)T，并用理論公式計(jì)運(yùn)用插入法，求得搖臂的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩:J05.01e-5(kg五、思考題1.剖析底盤(pán)搖臂剛體和軸心相距較大時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)精度的影響？答：估算公式由機(jī)械能守恒推得，其中有微幅擺動(dòng)條件；另外系統(tǒng)動(dòng)能由繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)心估算，若質(zhì)心剛體與轉(zhuǎn)動(dòng)中心不重合，動(dòng)能估算不確切，但是由此估算得的結(jié)果會(huì)偏小。zF7物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用三線(xiàn)擺扭轉(zhuǎn)震動(dòng)周期法求轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，除方式偏差外，都會(huì)有周期測(cè)定精度、擺長(zhǎng)、懸線(xiàn)直徑等誘因的影響。實(shí)驗(yàn)五單自由度系統(tǒng)震動(dòng)（彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻度和半橋震動(dòng)、自由震動(dòng)、強(qiáng)迫震動(dòng)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康陌盐諉巫杂啥日饎?dòng)系統(tǒng)固有頻度n與震動(dòng)質(zhì)量m和系統(tǒng)彈簧撓度k之間的關(guān)系n、k。■,m演示移相震動(dòng)現(xiàn)象及其與自由震動(dòng)和逼迫震動(dòng)的區(qū)別。、實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器：ZME-1型理論熱學(xué)多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)、風(fēng)速表、轉(zhuǎn)速表、秒表等三、實(shí)驗(yàn)原理、方法:（一）單自由度線(xiàn)性系統(tǒng)的自由震動(dòng)由一個(gè)質(zhì)量塊及彈簧的系統(tǒng)，在遭到初干擾（初位移或初速率）后，僅在系統(tǒng)的恢復(fù)力作用下在其平衡位置附近所作的震動(dòng)稱(chēng)為自由震動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)微分多項(xiàng)式為：ms&kx0（無(wú)減振）其解為：Asin（nt）其中：aJx：淫，（二）單自由度線(xiàn)性系統(tǒng)的逼迫震動(dòng)在隨時(shí)間周期性變化的外力作用下，系統(tǒng)作持續(xù)震動(dòng)稱(chēng)為逼迫震動(dòng)，該外力稱(chēng)為干擾力。其震動(dòng)微分多項(xiàng)式為：(有減振)等式全解為：xAe七sin(；(逼迫震動(dòng)的振幅B可以表示為BBo22式中：B0h~2nH稱(chēng)為靜力偏斜，表示系統(tǒng)在干擾力的幅值kH的靜力作用下的偏斜。（三）推挽震動(dòng)的基本特點(diǎn)：移相震動(dòng)是一種比較特殊的現(xiàn)象。zF7物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

它不同于逼迫震動(dòng)，由于其沒(méi)有固定周期性愛(ài)變的能量輸入，但是移相震動(dòng)的頻度基本上取決于系統(tǒng)的固有特點(diǎn)。它也不同于自由震動(dòng)，由于它并不隨時(shí)間減小而衰減，系統(tǒng)震動(dòng)時(shí)，維持震動(dòng)的能量不象自由震動(dòng)時(shí)一次輸入，而是象逼迫震動(dòng)那樣持續(xù)地輸入。但這一能源并不象逼迫震動(dòng)時(shí)通過(guò)周期性的作用對(duì)系統(tǒng)輸入能量二力平衡公理實(shí)驗(yàn)視頻，而是對(duì)系統(tǒng)形成一個(gè)持續(xù)的作用，這個(gè)非周期性作用只有通過(guò)系統(tǒng)本身的震動(dòng)才會(huì)變?yōu)橹芷谛缘淖饔茫芰烤湍懿粩噍斎胝饎?dòng)系統(tǒng)，因而維持系統(tǒng)的推挽震動(dòng)。因而，它與逼迫震動(dòng)的一個(gè)重要區(qū)別在于系統(tǒng)沒(méi)有初始運(yùn)動(dòng)就不會(huì)造成移相震動(dòng)，而逼迫震動(dòng)則不然。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（一）求單自由度系統(tǒng)的震動(dòng)頻度已知：高壓輸電模型的質(zhì)量m0.138kg，砝碼尺寸分別為100g和200g。用不同砝碼掛吊在半方形模型上部中間的圓孔上，觀察彈簧系統(tǒng)的變型，記錄下質(zhì)量震動(dòng)的位移。估算系統(tǒng)的等效撓度和震動(dòng)頻度keq0.981.963.928.516.532.5蘭8/448.5118.975N/m1118.9752