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方D成线性关系。当D不变时I亦不变。 (1)改变D,考察1与D的关系将质量均为M的两个铜圆柱对称地置于动盘圆柱 两侧的插孔上,如图5-2所示。设圆柱绕自身对称轴的转动惯量为'。,动盘绕自身对称 轴的转动惯量为'。,两轴间距离为D,整体系统的转动惯量为1,则据平行轴定理有: I-1。+2L.+MD') (5-10) 1=mgD mD 又由式(5-4)可知,整体系统的转动惯量为: 2 (5-11) 式(5-11)中,D1表示动盘圆柱直径:(表示砝码桶及砝码质量为m时系统转动的角加 速度,且由式(5-7)可知: 12-41 4-4) a4x2/2-1/44z24,-) (5-12) 式(5-12)中,4及'2分别表示系统旋转一周及两周所用的时间。将式(5-11)代入式(5-10), 1=4+BD 整理后得: (5-13) 若在直角坐标系内1/a~D'关系为一条直线,则式(5-13)亦即式(5-10)成立,刚体 转动惯量的平行轴定理得以验证。且直线的截距A和斜率B分别为: A=6+2+ D mgD 2g (5-14) 2M 及 B-mgD (5-15) (2)D不变,只改变刚体的方位 将质量均为M'的两个长方体铝块对 (1) (2) (3) 称地置于动盘圆柱两侧的插孔上,在 保持铝块质心与动盘中心轴的距离D'恒定的情 图53动盘及铝块 况下,改变铝块方位,如图5-3所示, 方 2 D 成线性关系。当 D 不变时 I 亦不变。 (1)改变 D,考察 I 与 D 2 的关系将质量均为 M 的两个铜圆柱对称地置于动盘圆柱 两侧的插孔上,如图 5-2 所示。设圆柱绕自身对称轴的转动惯量为 c I ,动盘绕自身对称 轴的转动惯量为 0 I ,两轴间距离为 D,整体系统的转动惯量为 I ,则据平行轴定理有: 2( ) 2 I = I 0 + I c + MD (5-10) 又由式(5-4)可知,整体系统的转动惯量为: 2 2 mgD1 mD1 I = −  (5-11) 式(5-11)中,D 1 表示动盘圆柱直径;  表示砝码桶及砝码质量为 m 时系统转动的角加 速度,且由式(5-7)可知: ( ) ( ) ( ) 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 4 2/ 1/ 4 2 1 t t t t t t t t t t − − = − − =    (5-12) 式(5-12)中, 1 t 及 2 t 分别表示系统旋转一周及两周所用的时间。将式(5-11)代入式(5-10), 整理后得: 1 2 = A + BD  (5-13) 若在直角坐标系内 2 1/ ~ D 关系为一条直线,则式(5-13)亦即式(5-10)成立,刚体 转动惯量的平行轴定理得以验证。且直线的截距 A 和斜率 B 分别为: g D mgD I I A c 2 2 1 1 0 + + = (5-14) 及 B= 1 2 mgD M (5-15) (2)D 不变,只改变刚体的方位 将质量均为 M  的两个长方体铝块对 称地置于动盘圆柱两侧的插孔上,在 保持铝块质心与动盘中心轴的距离 D 恒定的情 况下,改变铝块方位,如图 5-3 所示, 图 5-3 动盘及铝块
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