理论力学实验报告
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实验一 求不规则物体的重心
一、实验目的：用悬吊法和称重法求出不规则物体的重心的位置。
二、实验设备仪器:ZME－１型理论力学多功能实验台，直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等。 三、实验原理方法简述
（一)悬吊法求不规则物体的重心
适用于薄板形状的物体,先将纸贴于板上，再在纸上描出物体轮廓，把物体悬挂于任意一点A，如图1-1（ａ)所示,根据二力平衡公理，重心必然在过悬吊点的铅直线上,于是可在与板贴在一起的纸上画出此线。然后将板悬挂于另外一点B,同样可以画出另外一条直线。两直线的交点Ｃ就是重心,如图1-１（b)所示。
FFABCWW(a)A(b)
图1-1
(二)称重法求轴对称物体的重心
对于由纵向对称面且纵向对称面内有对称轴的均质物体,其重心必在对称轴上。
AxCAWBFN1lWBxCFN2l(a)(b)
图1-２
首先将物体支于纵向对称面内的两点，测出两个支点间的距离l,其中一点置于磅秤上,由此可测得B处的支反力FN1的大小，再将连杆旋转18０，仍然保持中轴线水平,可测得FN2的大小。重心距离连杆大头
Ｏ
端支点的距离xC。根据平面平行力系,可以得到下面的两个方程:
FN1?FN2?WFN1?l?W?xC?0 根据上面的方程，可以求出重心的位置： xC?FN1?l
FN1?FN2四、实验数据及处理
（一）悬吊法求不规则物体的重心
A C B
（二）称重法求对称连杆的重心。
ａ.将磅秤和支架放置于多功能台面上。将连杆的一断放于支架上，另一端放于支架上，使连杆的曲轴中心对准磅秤的中心位置。并利用积木块调节连杆的中心位置使它成水平。记录此时磅秤的读数FN1＝137５ｇ
ｂ．取下连杆,记录磅秤上积木的重量FJ1＝385g
ｃ．将连杆转180?,重复a步骤，测出此时磅秤读数FN2=１560ｇ d．取下连杆,记录磅秤上积木的重量ＦJ1＝0ｇ e.测定连杆两支点间的距离ｌ=221ｍｍ ｆ.计算连杆的重心位置 xC?(1375?385)?221?86mm 重心距离连杆大头端支点的距离xC=8６mm。
1375?385?1560
五、思考题
1. 在进行称重法求物体重心的实验中,哪些因素将影响实验的精度？
答：影响实验精度的因素有:1）磅秤的精度；2)支点位置的准确度；３）连杆中心线的水平度;４）连杆支点间距离测量的准确度，等。
实验四 四种不同载荷的观测与理解
一、实验目的：通过实验理解渐加载荷,冲击载荷,突加载荷和振动载荷的区别。 二、实验设备仪器：ZMＥ-1型理论力学多功能实验台,磅秤,沙袋。 三、实验原理方法:
ａ.取出装有一定重量砂子的沙袋，将砂子连续倒在左边的磅秤上,观察磅秤的读数；（渐加载荷) b．将砂子倒回沙袋,并使沙袋处于和磅秤刚刚接触的位置上，突然释放沙袋;(突加载荷） c.将沙袋提取到一定高度,自由落下;（冲击载荷）
d.把与沙袋重量完全相同的能产生激振力的模型放在磅秤上,打开开关使其振动,(振动载荷)
力与时间的关系示意图
F 500g F 500g F 500g 500g F O t O t O t O t 渐加载荷 突加载荷 冲击载荷 振动载荷
四、思考题
１.四种不同载荷分别作用于同一座桥上时，哪一种最不安全？
答：一般情况下冲击载荷最不安全，若有共振则振动载荷也不安全。 2． 请简述通过这次实验的收获。
答：通过这次实验对四种载荷有了更明确地认识。
实验三 转动惯量
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