J-TD32慣性稱實驗器

J-LD32慣性稱實驗器用途

供高等，中等師范院校及理工科大學(xué)普通物理實驗用。本儀器提供了不同于天平測定質(zhì)量的別一種質(zhì)量測定方法-即使用慣性秤測定物體質(zhì)量的原理和方法，學(xué)習(xí)儀器的定標(biāo)方法和求儀器常教的方法，研究重力對慣性秤的影響。

       圖1

1三腳架   2水平螺栓   3立柱  4固定座  5旋鈕   6滾花扁螺母   7吊桿  8掛鉤

9球形手柄 10秤體  11待測園柱體 12片狀砝碼  13平臺（見圖2）

二 、直流電阻箱ZX102，J-TD32慣性稱實驗器結(jié)構(gòu)

儀器由兩條相同的片狀鋼條把秤臺和固定座連接起來成一秤體，通過固定座把秤體安裝在三號座上（見圖一），可安裝在實驗桌上用，秤體的振動周期可配用我廠的產(chǎn)品J-T25周期測定儀以光電法測定。

三、直流電阻箱ZX102，J-TD32慣性稱實驗器儀器安裝及調(diào)整

1、按圖一將立柱安裝在三腳架上，用墊圈和六角螺母M20緊固。

2、固定座安裝在立柱端，用旋鈕緊固，再在固定座上用M12柱桿和球形手柄將秤體固定在水平位置，調(diào)節(jié)水平螺栓，使平臺水平。

3、吊桿旋入立柱頂端螺孔中，再用滾花扁螺母緊固，然后放置掛鉤，

四、周期測定儀器

實驗時尚需備有周期測定儀及光電門測試架，分別可測1.5，10個周期。

五、實驗原理和方法

慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量是由兩個不同的物理定律—牛頓第二定律和萬有引力定律引入的兩個物理概念，前者表示物體慣性大小的量度，后者則表示物體引力大小的量度，但現(xiàn)已精確證明，任一物體的引力質(zhì)量和它的慣性質(zhì)量成正比，兩種質(zhì)量若以同一物體作為單位質(zhì)量，則任何物體的兩種質(zhì)量值是同樣的，因此，我們可以用同一物理量“質(zhì)量”來表示慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量。

由牛頓第二定律和萬有引力定律，原則上講，可以有兩種測定質(zhì)量的方法，一是通過待測物體的選作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的物體達(dá)到力矩平衡的杠桿原理求得，用天平稱衡就是根據(jù)該原理，另一種是由測定待測物體和標(biāo)準(zhǔn)物體在相同的外力作用下的加速度而求得，慣性秤測定質(zhì)量就是根據(jù)后者，但慣性秤不是直接比較物體的加速度，而是用振動法比較反映物體加速度的振動周期，去確定物體的質(zhì)量，該方法對處于失重狀態(tài)下物體質(zhì)量的測定有的優(yōu)點，具體原理如下：

慣性秤平臺調(diào)平后，將其沿水平方向推開一小段距離，然后松手，平臺及其上的物體將在振臂的彈性恢復(fù)力作用下作左右松動。在平臺上負(fù)載不大且平臺位移較小的情況下，可以近似地認(rèn)為彈性恢復(fù)力和平臺的位移成正比，即平臺是在水平方向作諧振動，設(shè)彈性恢復(fù)力F= - KX(K為秤臂的彈性系數(shù)，X為平臺質(zhì)心偏離平衡位置的距離)，根據(jù)牛頓第二定律，可得

（+mi）                           (1)

式中m0為平臺的等效慣性質(zhì)量，mi為砝碼成待測物的慣性質(zhì)量。解此方程，得平臺及上物體的周期為T=2π                                    (2)

先測得空秤（mi=0）時的周期,然后將具有相同慣性質(zhì)量的片狀砝碼依次插入平臺，測得相應(yīng)的周期為，，……，作T～mi曲線，若測得待測物體的周期時，即可從圖線上找出相應(yīng)的慣性質(zhì)量值。

把（2）式改寫mi=-m0+                            (3)

用一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)，即可得到截距A和斜率B的精確解。儀器的常數(shù)，即空秤的等郊質(zhì)量m0和秤臂的彈性系數(shù)K分別由截距和斜率求得，若已知待測物的周期，即可得到該物體的慣性質(zhì)量值。

慣性秤的靈敏度定義為   =-                      (4)

 直流電阻箱ZX102，J-TD32慣性稱實驗器