物体惯性质量的确定

【目的和要求】

　　了解用惯性秤测量物体惯性质量的方法，研究物体的惯性质量和引力质量之间的关系。

【仪器和器材】

　　惯性秤，惯性秤用砝码（中心开孔的金属片，质量相同），待测物（与惯性秤砝码形状相同，中心开孔），砝码夹，停表，学生天平（J0104型）。

【实验方法】

　　1．将惯性秤按图2．38－1所示安装好，用圆形气泡水准调节固定平台，使之处于水平位置，这样整个秤臂和秤台便处于水平状态。在整个实验过程中，秤都应保持这一状态不变。

　　2．惯性质量单位的确定

　　在惯性秤的秤台上固定1个砝码，把秤台沿水平方向拉开2厘米左右，使它在水平方向上左右振动。记下秤台振动的次数和时间，得到它的振动周期。如此反复3－4次，即可求出这个砝码振动的平均周期（由于秤台的振动周期较小，难于准确计时，可增加振动次数以减小误差）。

　　将其余砝码依次分别固定在秤台上，测出其周期。如果这些砝码间的平均周期相差不大（一般不超过2%），就可以假定这几个砝码具有相等的惯性质量，而每一个砝码都可以看成一个惯性质量单位。

　　3．秤台振动周期的测定

　　把砝码从秤台上撤去（紧固砝码用的螺钉等仍留在秤台上，这样可以保证以后加砝码时，所加的是砝码的“净质量”），使秤台振动，测出其振动周期T₀。记下振动开始时，秤台偏离平衡位置的距离，以后的每次振动都应从这里开始。

　　4．测出秤台上放置的砝码质量为m、2m、3m、4m、……时的振动周期对T′₁、T′₂、T′₃……，（这时测出的周期是砝码与秤台共同振动时的周期）。由 ，……，求出不同的砝码“净质量”对应的振动周期，由此作出T²－m围绕。

　　5．待测物体惯性质量的确定

　　把待测物体固定在秤台上（注意要把待测物做得和砝码形式相同，这样才不致于改变秤台的质心位置），测出其振动周期T′s，由公式计算出待测物“净质量”所对应的振动周期T_i。由T²－m图线求出其相应的惯性质量m_i惯。由前面讲的可以知道，这个待测物的惯性质量是以1个砝码所具有的惯性质量作为单位的。< /P>