【数据处理】
利用T2和mi数据拟合直线:
因为有公式知
当惯性秤水平放置,上面受到线绳的拉力:
惯性秤仍水平安置,将圆柱体用长为L的线吊在秤台的圆孔内,如图1所示,此时圆柱体重量由悬线所平衡,不再铅直地作用于秤臂上,若再让秤振动起来,由于被测物在偏离平衡位置后,其重力的水平分力作用于秤台上,从而使秤的振动周期有所变化,在位移x与悬线长L(由悬点到圆柱体中心的距离)相比较小,而且圆柱体与秤台圆孔间的摩擦阻力可以忽略时,作用于振动系统上的恢复力为(),此时振动周期为
由上面两式可见,后一种情况下秤臂的振动周期T比前一种要小一些,两者比值为
当惯性秤铅直放置:
当秤臂铅直放置时,秤台的砝码(或被测物)的振动亦在铅直面内进行,由于重力的影响,其振动周期也会比水平放置小,若秤台中心至台座的距离为l(图2),则振动系统的运动方程可以写成
相应地周期可以写成
将两式比较,有
将Ts(大圆柱体)平均值代入方程求出m(大圆柱体)=186.2730688g
将Ts(小圆柱体)平均值代入方程求出m(小圆柱体)= 101.4233745g
【实验数据分析总结】
1. 误差分析:
m(大圆柱体)=186.2730688g与实际测量值m(大圆柱体)=189.50g相差3g;m(小圆柱体)= 101.4233745g与实际测量值m(小圆柱体)=104.3g相差3g左右。主要原因是:所受到空气阻力,还有自身的杆的阻力,使得摆动不是简谐振动,实际是阻尼振动。所以有一定的误差。
2. 每人每次的摆动振幅不一样,用力不同也就是初速度不能保证为零,导致T测得不准。
3. 测得的线长还有杆长标准不一定,误差导致很大
4. 每次的实验,外界空气的扰动,和温度的改变,导致杆的弹性系数改变。
【思考题】
第二篇:惯性秤实验报告
由图表可知,在误差允许范围内,所测数据绘制出的图表线性相关R2=0.9994,基本符合,误差原因是与钢带振动幅度有关;存在空气阻力。
思考题:
1.说明惯性秤的特点
惯性秤称量质量的最大特点是用振动法来测定物体惯性质量的装置;称量时秤台一定要严格地保持在水平方向运动,避免重力对运动的影响;所称物体的质量不宜过大。
2. 能否设想出其他的测量惯性质量的方案
在物体处于特定存在状态的时候,如果要改变这种存在状态,那么必然要对这个物体施加作用力,根据牛顿第二运动定律,我们可以得到,在物体所受到的作用力不变的情况下,物体的质量同加速度成反比。我们只要测定了作用力的大小和物体加速度的大小,那么就可以确定物体的惯性质量。
3. 根据,分析惯性秤的测量灵敏度,即和那些因素有关?根据所用周期测试仪的时间测量的分辨率,此惯性秤所能达到的质量灵敏度是多少(不考虑其他误差)。
秤臂的倔强系数k和秤台的质量有关,所能达到的灵敏度为0.01。