實驗一求不規則物體的重心、實驗目的：用懸吊法和稱重法求出不規則物體的重心的位置。、實驗設備儀器：ZME-1型理論熱學多功能實驗臺，尺子、積木、磅秤、膠帶、白紙等。三、實驗原理方式闡述（一）懸吊法求不規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A，如圖1-1（a）所示，依照二力平衡公理，重心必然在過懸吊點的鉛直線上，于是可在與板貼在一起的紙上畫出此線。之后將板懸掛于另外一點B，同樣可以畫出另外一條直線。兩直線的交點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180°，依然保持中軸線水平，可測得Fn2的大小。重心距離曲軸大圖1-1（二）稱重法求軸對稱物體的重心對于由橫向對稱面且橫向對稱面內有對稱軸的均質物體，其重心必在對稱軸上。*1圖1-2首先將物體支于橫向對稱面內的兩點,測出兩個支點間的距離I,其中一點放在地磅上，由此可測得B頭端支點的距離xC。依據平面平行力系，可以得到下邊的兩個多項式:按照前面的等式，可以求出重心的位置:四、實驗數據及處理（一）懸吊法求不規則物體的重心（二）稱重法求對稱曲軸的重心。zF7物理好資源網(原物理ok網)

將地磅和支架放置于多功能臺面上。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準地磅的中心位置。并借助積鐵塊調節曲軸的中心位置使它成水平。記錄此時地磅的讀數FNi=1375g取下曲軸，記錄地磅上積木的重量Fji=385gc?將曲軸轉180，重復a步驟，測出此時地磅讀數FN2=1560g取下曲軸，記錄地磅上積木的重量Fji=0g測定曲軸兩支點間的距離1=221mm估算曲軸的重心位置五、思考題1.在進行稱重法求物體重心的實驗中，什么誘因將影響實驗的精度？答：影響實驗精度的誘因有：1）地磅的精度；2）支點位置的確切度；3）曲軸中心線的水平度；4）曲軸支點寬度離檢測的確切度，等。實驗四四種不同荷載的觀測與理解、實驗目的：通過實驗理解漸加載荷，沖擊荷載，突加載荷和震動荷載的區別。、實驗設備儀器：ZME-1型理論熱學多功能實驗臺，地磅，沙包。三、實驗原理方式:a?取出裝有一定重量砂子的沙包，將砂子連續倒在右邊的地磅上，觀察地磅的讀數；（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，打開開關使其震動，（震動荷載）力與時間的關系示意圖500g漸加載荷突加載荷沖擊荷載震動荷載四、思考題1?四種不同荷載分別作用于同一座橋上時，哪一種最不安全？答：通常情況下沖擊荷載最不安全，若有共振則震動荷載也不安全。zF7物理好資源網(原物理ok網)

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2.請詳述通過此次實驗的收獲。答：通過此次實驗對四種荷載有了更明晰地認識。實驗三轉動力矩（三線擺求圓盤的轉動力矩，用等效方式求非均質底盤搖臂的轉動力矩）、實驗目的：檢測質心繞軸旋轉的轉動力矩。、實驗設備儀器：ZME-1型理論熱學多功能實驗臺、秒表、直尺、磁性圓錐鐵等三、實驗原理、方法:如圖3-1所示三線擺，均質圓盤質量為m，直徑為R，三線擺懸吊直徑為r。當均質圓盤作扭轉角為大于6度的微震動時,系統最大動能:&2max系統最大勢能:一2aL0為圓盤的扭轉振幅，0是擺線的扭轉振幅對于保守系統機械能守恒，即:EkEp，經通分得因為：T—則圓盤的轉動力矩：J。—22mgr可見測周期T可用上式估算出圓盤的轉動力矩。L四、實驗數據及處理1.（一）圓盤轉動力矩的理論估算與實驗檢測已知：圓盤半徑，R=d/2=50mm，33長度為5.5mm,材料密度7./m，吊線直徑為r4141mm。用理論公式估算圓盤轉動力矩：TOCo"1-5"h-mRRR5..75104.l""o""22實驗檢測：轉動一側手輪，使圓盤三線擺增長約60cm,給三線擺一個初始角（大于6度），釋放圓盤后，使三線擺發生扭轉震動，用秒表記錄扭轉十次或以上的時間，算出震動周期T。zF7物理好資源網(原物理ok網)

用三線擺測周期估算圓盤轉動力矩:線長L(cm)周期T（s）0.951.091.221.34J。將實測和估算結果添入下表:轉動力矩4.-44.-44.-44.-4J°kgm2偏差(%)0.5290.7430.5240.0057由估算結果可以看出隨著擺長的降低檢測精度增強。(二)用等效方式求非均質(鋁合金，銅，鋼，記憶合金組成)底盤搖臂的轉動力矩分別轉動右邊兩個三線擺的手輪，讓有非均質搖臂的圓盤三線擺增長至可接受的三線擺線長(>=600mm),也使配重相同的帶有磁性的兩個圓錐鐵三線擺增長至相同的位置。已知：等效圓錐半徑d20mm,高h1818mm，材料密度337./m。則兩圓錐對中心軸O的轉動力矩估算公式：J0式中：s為兩圓錐的中心距。分別以不同的中心距s測出相應的扭轉回落周期算出兩個圓錐對中心軸的轉動力矩Jo，填入下表,中心距S(mm)周期T(s)0.7750.8630.9751.1轉動力矩.41e-53.96e-55.29e-58.33e-5并可勾畫一定質量、一定擺長下周期與轉動力矩之間的關系圖測出與兩個圓錐等重的非均質底盤搖臂的扭轉震動周期：T0.925(s)T，并用理論公式計運用插入法，求得搖臂的轉動力矩:J05.01e-5(kg五、思考題1.剖析底盤搖臂剛體和軸心相距較大時，對實驗精度的影響？答：估算公式由機械能守恒推得，其中有微幅擺動條件；另外系統動能由繞定軸轉動質心估算，若質心剛體與轉動中心不重合，動能估算不確切，但是由此估算得的結果會偏小。zF7物理好資源網(原物理ok網)

用三線擺扭轉震動周期法求轉動力矩，除方式偏差外，都會有周期測定精度、擺長、懸線直徑等誘因的影響。實驗五單自由度系統震動（彈簧質量系統的固有頻度和半橋震動、自由震動、強迫震動）一、實驗目的把握單自由度震動系統固有頻度n與震動質量m和系統彈簧撓度k之間的關系n、k。■,m演示移相震動現象及其與自由震動和逼迫震動的區別。、實驗設備儀器：ZME-1型理論熱學多功能實驗臺、風速表、轉速表、秒表等三、實驗原理、方法:（一）單自由度線性系統的自由震動由一個質量塊及彈簧的系統，在遭到初干擾（初位移或初速率）后，僅在系統的恢復力作用下在其平衡位置附近所作的震動稱為自由震動。其運動微分多項式為：ms&kx0（無減振）其解為：Asin（nt）其中：aJx：淫，（二）單自由度線性系統的逼迫震動在隨時間周期性變化的外力作用下，系統作持續震動稱為逼迫震動，該外力稱為干擾力。其震動微分多項式為：(有減振)等式全解為：xAe七sin(；(逼迫震動的振幅B可以表示為BBo22式中：B0h~2nH稱為靜力偏斜，表示系統在干擾力的幅值kH的靜力作用下的偏斜。（三）推挽震動的基本特點：移相震動是一種比較特殊的現象。zF7物理好資源網(原物理ok網)

它不同于逼迫震動，由于其沒有固定周期性愛變的能量輸入，但是移相震動的頻度基本上取決于系統的固有特點。它也不同于自由震動，由于它并不隨時間減小而衰減，系統震動時，維持震動的能量不象自由震動時一次輸入，而是象逼迫震動那樣持續地輸入。但這一能源并不象逼迫震動時通過周期性的作用對系統輸入能量二力平衡公理實驗視頻，而是對系統形成一個持續的作用，這個非周期性作用只有通過系統本身的震動才會變為周期性的作用，能量就能不斷輸入震動系統，因而維持系統的推挽震動。因而，它與逼迫震動的一個重要區別在于系統沒有初始運動就不會造成移相震動，而逼迫震動則不然。四、實驗項目（一）求單自由度系統的震動頻度已知：高壓輸電模型的質量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，觀察彈簧系統的變型，記錄下質量震動的位移。估算系統的等效撓度和震動頻度keq0.981.963.928.516.532.5蘭8/448.5118.975N/m1118.9752