[实用新型]一种转动惯量测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验教学仪器，具体是一种滚动式转动惯量测量装置。

背景技术

转动惯量是刚体绕轴转动时惯性的量度。其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态(如角速度的大小)无关。形状规则的匀质刚体，其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量，一般通过实验的方法来进行测定，因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。电磁系仪表的指示系统，因线圈的转动惯量不同，可分别用于测量微小电流(检流计)或电量(冲击电流计)。在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上，精确地测定转动惯量是十分必要的，在大学物理实验教学中是必备的实验项目。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种测定精确的转动惯量测量装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种转动惯量测量装置，包括相对设置的两个底座以及连接两个底座底部、并向一端凸出的间隔块，两个底座的底部均向外侧延伸，形成底座台面，所述间隔块与远离间隔块的底座台面一端均穿过有垫脚螺丝，垫脚螺丝均垫在垫脚上，间隔块的垫脚下设有垫片，所述两个底座上表面均为轨道，轨道的一端设有制动突起,轨道侧面设有刻度尺，在刻度尺的零刻线位置安装有光电门，轨道上设有滚盘。

所述滚盘盘心处设有滚轴，滚轴用于在底座轨道上滚动，滚轴的中心设有滚针，滚针用于在实验时触发光电门，用于计时；滚盘具有滚盘边缘和盘面，盘面设有若干对安装孔，每对安装孔都关于滚盘圆心对称；实验时，滚盘边缘也可以用作安装被测圆环。

所述底座台面上有若干个浅圆槽，用于放置被测圆柱和垫片。

所述底座台面底部设有用于安放被测圆环的圆槽。

本实用新型的有益效果：本实用新型可将被测圆柱和被测圆环安装在滚盘上，底座倾斜角度通过垫片来调节，滚盘由静止滚动的距离通过斜面标尺来确定，滚盘运动时间用秒表测量，通过光电门控制计时停止，整个过程简单易操作，能够精确测定转动惯量；同时本实用新型结构简单，适用范围广。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型使用时的配合示意图；

图2是本实用新型滚盘的结构示意图；

图3是本实用新型底座的结构示意图；

图4是本实用新型被测圆环的结构示意图；

图5是本实用新型被测圆柱的结构示意图；

图6是本实用新型垫脚结构示意图；

图7是本实用新型垫片结构示意图。

具体实施方式

如图1和图3所示，位于水平平台上相对设置的两个底座1底部，由位于两个底座1之间、并向一端凸出的间隔块19连接，两个底座1的底部均向外侧延伸，形成底座台面11，间隔块19与远离间隔块19的两个底座台面11的一端形成三角状，其均穿过有垫脚螺丝12，垫脚螺丝12均垫在垫脚3上，间隔块19的垫脚3下设有垫片4，两个底座1上表面设为轨道15，轨道的一端设有制动突起13，制动突起13对滚轴22制动，轨道侧面标有刻度尺16，在刻度尺16的零刻线位置安装有一对用于控制秒表计时停止的光电门14，轨道15上设有滚盘2。如图2，滚盘2盘心处设有可在轨道15上滚动的滚轴22，滚轴22的中心设有滚针24，滚盘2具有滚盘边缘21和盘面25，盘面25设有五对安装孔23，每对安装孔23都关于滚盘圆心对称，两侧底部的底座台面11上均设有六个浅圆槽17，用于放置被测圆柱6和垫片4，在底座台面11底部设有圆槽18，用于放被测圆环5。被测圆柱6、被测圆环5、垫片4与垫脚3的结构如图4至7所示。

本转动惯量测量装置工作过程：

底座1上有两个用于放置滚轴22的轨道面，实验时,先将底座1底部三个可调节高度的垫脚螺丝12垫在垫脚3上,调节垫脚螺丝12让底座1水平,然后在间隔块19的垫脚螺丝12下垫上垫片4,让轨道15倾斜,将滚盘2放于轨道15上,记下滚轴22的位置,再释放,开始计时,测出滚轴22由静止到达光电门的时间,即能测出滚盘2的转动惯量。