惯性质量的测量
作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 11:27:01阅读:
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将惯性秤在水平方向固定好后,使秤台沿水平方向推开约2厘米,松手后,秤台及其负载便左右振动。由于秤台所受的重力始终与运动方向垂直,因而决定秤台加速度的只有秤臂的弹性恢复力。在秤台位移不大的情况下,可以证明秤台所受的弹性力与其位移成正比,即秤台做简谐运动,其振动周期为:
式中m为秤台及其负载的惯性质量。
如先测出秤台及砝码夹(设其总质量为m0)的振动周期T0。增加的负载的质量为m1时周期为T′1,增加的负载的质量为m2时周期为T′2,由此可得:
从以上三式消去m0和k,得:
令
有
上式中的T1、T2可以分别看作质量为m1和m2的砝码在秤臂的弹力作用下的振动周期。
实验时依次在秤台上加相同质量的砝码,使秤台上砝码的质量为m、2m、3m……,按上述方法分别求出其对应的振动周期T1、T2、T3……。根据以上数据在T2-m坐标系中作出图线(该图线应为直线)。
如果要测定某物体的惯性质量,可把该物体置于秤台上,测出其振动周期(),由T2-m图线,根据Ti找到相应的惯性质量mi。在这里mi是以1个砝码的质量为质量单位进行量度的。如图2.38-2所示。
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