【實驗目的】
通過滾擺的滾動運動演示機械能守恒,本儀器演示轉動動能與重力勢能之間的轉化.
【實驗原理】
滾擺滾動下落的重力勢能變為滾擺饒過質心的軸轉動的動能和質心平動的動能。機械能守恒定律告訴我們滾擺的重力勢能與滾擺的動能之和保持不變。
【實驗操作與現象】
將滾擺軸保持水平,均勻使懸線饒在軸上,待滾擺到達一定高度,放手使其平穩下落。將掛繩繞在麥克斯韋輪的軸上,直到輪上升到頂部,使輪在掛繩懸點的正下方.撒手釋放,在重力作用下,重力勢能轉化為輪的轉動動能.輪下降到點,輪的轉速,轉動動能;然后又反向卷繞掛繩,轉動動能轉化為重力勢能,輪的轉速減小,位置升高.如此可多次重復.
【探究問題】
1、試分析滾擺下落速度(平動)與位置高度的關系。
2、試分析滾擺上下平動運動的周期與軸徑的關系。
3、試分析滾擺上下平動運動的周期與滾擺質量的關系。
4、試分析滾擺上下平動運動的周期與滾擺轉動慣量的關系。
【注意事項】
切勿使滾擺左右擺動或扭轉擺動。