理论力学实验报告2017.doc

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1、《理论力学》实验报告班级：姓名：学号：成绩：实验一实验方法测定物体的重心一、实验目的：1、通过实验加深对合力概念的理解；2、用悬挂法测取不规则物体的重心位置；3、用称重法测物体的重心位置并用力学方法计算重量。二、实验设备和仪器1、理论力学多功能实验装置；2、不规则物体（各种型钢组合体）；3、连杆模型；4、台秤。三、实验原理物体的重心的位置是固定不变的。再利用柔软细绳的受力特点和两力平衡原理，我们可以用悬挂的方法决定重心的位置；又利用平面一般力系的平衡条件，可以测取杆件的重心位置和物体的重量。物体的重量：；重心位置：四、实验方法和步骤A、悬挂法1

2、、从柜子里取出求重心用的组合型钢试件，用将把它描绘在一张白纸上；2、用细索将其挂吊在上顶板前面的螺钉上（平面铅垂），使之保持静止状态；3、用先前描好的白纸置于该模型后面，使描在白纸上的图形与实物重叠。再用笔在沿悬线在白纸上画两个点，两点成一线，便可以决定此状态的重力作用线；4、变更悬挂点，重复上述步骤2-3，可画出另一条重力作用线；5、两条垂线相交点即为重心。B、称重法1、取出实验用连杆。将连杆一端放在台秤上，一端放在木架上，并使连杆保持水平。2、读取台秤的读数，并记录；3、将连杆两端调换，并使摆杆保持水平；4、重复步骤2；五、数据记录与处理A

3、、悬挂法（请同学另附图）B、称重法左边读数（kg）F1右边读数（kg）F2重量（kg）W重心位置(mm)xC六、注意事项1、实验时应保持重力摆水平；2、台称在使用前应调零。实验二、四种不同类型载荷的比较实验一、实验目的1、了解四种常见的不同载荷；2、比较四种不同类型载荷对承载体的作用力特性。二、实验仪器和设备1、理论力学多功能实验装置；2、2kg台秤1台；3、0.5kg重石英沙1袋；4、偏心振动装置1个。三、实验原理渐加载荷、突加载荷、冲击载荷和振动载荷是常见的四种载荷。不同类型的载荷对承载体的作用力是不同的。将不同类型的载荷作用在同一台秤上，

4、可以方便地观察到各自的作用力与时间的关系曲线，并进行相互比较。四、实验方法和步骤1、将台秤置于实验装置合适的位置并放平稳；2、渐加载荷：取出装有石英沙的袋子，将沙子缓慢、渐渐地倒入台秤上的托盘中，仔细观察台秤指针的变化，并描绘出作用力的时程曲线示意图；3、突加载荷：将托盘中的石英沙装回原袋子，用手将沙袋拎起至刚好与托盘分离时突然松手，仔细观察台秤指针的变化，并描绘出作用力的时程曲线示意图；4、冲击载荷：再将沙袋拎起至某一高度（如5cm）后自由释放，沙袋对台秤造成一定的冲击，仔细观察台秤指针的变化，并描绘出作用力的时程曲线示意图；5、振动载荷：用

5、偏心振动装置代替沙袋。先打开偏心振动装置上的电源开关让其上的电机旋转，然后轻轻置于台秤的托盘上。仔细观察台秤指针的变化，并描绘出作用力的时程曲线示意图。五、实验结果与数据处理画出各种载荷的力与时间的关系曲线（见图）。六、注意事项1、观察渐加载荷时，应掌握好倒沙的速度，适中即可；2、观察冲击载荷时，无须将沙袋拎得太高，以免对台秤造成过度冲击；3、振动装置上，有一个电位器。它被用以调节偏心电机的转速，控制电机转速不要太快。FOtFOtFOtFOt渐加载荷突加载荷振动载荷冲击载荷实验三、“三线摆”法测定圆盘的转动惯量一、实验目的1、了解并掌握用“三线

6、摆”方法测取物体转动惯量的方法；2、分析“三线摆”摆长对测量的误差。二、实验仪器和设备1、理论力学多功能实验装置；2、不锈钢圆盘“三线摆”1个；3、秒表1个；4、卷尺1支。三、实验原理“三线摆”是测取转动惯量的一种常用方法。给摆一个微小偏转，然后自然释放，摆就会产生扭振。同样的摆线长，不同的转动惯量，摆动的周期就不同；同样的转动惯量，不同的摆长，摆动的周期也不同。因此，“三线摆”的摆动周期不仅与物体的转动惯量有关，而且与摆线的长度有关。根据摆的线长和摆动的周期，可以推算出物体物体的转动惯量。圆盘转动惯量的理论计算式:“三线摆”测周期，转动惯量的

7、计算式：四、实验方法和步骤1、松动理论力学多功能实验装置上右边的转轮锁紧开关，摇动手轮，将右边的一个圆盘往下放；2、用卷尺量摆线长，使圆盘下降至线长为30cm处，锁紧手轮；3、给圆盘一个微小的摆角，自然释放。用秒表测取10个摆动周期的时间，并记录；4、再使圆盘下降10cm，重复上述步骤3；5、重复上述步骤3-4，直至摆线长为60cm位置。1、将圆盘恢复原来状态，并锁紧手轮。五、实验结果与数据处理已知：圆盘直径D=100mm,摆线直径r=38mm，厚度δ=5.3mm,材料密度γ=7.8*103kg/m3摆线长度（cm）摆动10周期（s）平均周期（

8、s）转动惯量理论值转动惯量实测值误差（%）30405060六、注意事项1、摆的原始偏转角应小于或等于5°角；2、摆的三根线应等长，以保持圆盘水平；3、