三线摆

摘要： 在传统三线摆模型的基础上,从机械能守恒定律出发,推导出三线摆圆盘高度、圆盘侧面研究点的横向速度及到中线距离3个变化量和转动惯量的关系式,对三线摆圆盘的扭转过程进行拍摄,借助tracker软件分析得到数据.根据本方法得到的实验结果精准度较高,且在实验过程中可大角度旋转.

摘要： 三线摆用不同材质的摆线,会对实验结果产生不同程度的影响,摆线会出现共振。分别用鱼线和尼龙线作为摆线,对比忽略摆线伸长和考虑伸长,测量圆环和电木盘在不断增加质量情况下,周期和百分误差的变化。对实验结果进行分析。

摘要： 刚体(航空发动机、汽车动力总成等)转动惯量与系统振动、耐久、稳定性等动力学性能紧密相关,提升刚体转动惯量测量精度对系统动力学分析具有重要意义。考虑摆线质量影响,基于能量守恒定律改进三线摆刚体转动惯量计算方法,建立三线摆测量系统的虚拟样机模型并进行验证,对比分析了改进方法与不考虑摆线质量的三线摆转动惯量计算方法的测量精度,进一步研究了匀质摆线的线密度和长度对转动惯量测量精度的影响规律。通过虚拟样机技术验证了改进计算方法比改进前测量误差降低了50%左右,可显著提高三线摆法测量精度。

摘要： 基于保守系统拉格朗日方程给出三线摆在大摆角运动时的微分方程,以及小摆角线性振动近似处理方法,在考虑三线摆的结构尺寸取相应近似条件下,讨论了三线摆在大摆角和小摆角两种不同情况下的运动微分方程、周期及角位置概率密度分布情况及其在实验中的应用.

摘要： 三线摆测量刚体转动惯量是工科大类基础力学实验教学中的重要一环.尽管该实验已经过多年的教学实践和改进,但学生的实验结果常不尽如人意,这极大地挫伤了其学习积极性.本文介绍浙江大学力学实验教学中心实验团队近年来对三线摆实验所做的诸多改进及教学体会,以期能起到抛砖引玉之功.

摘要： 针对现装置存在的问题,设计了L型旋臂、水平滑轨和垂直滑轨,利用柱面坐标系原理实现了三线摆光电门围绕仪器主轴旋转的三维调整.设计了运动姿态观测扇形度盘,度盘上表面沿径向刻有5条角度刻线,刻线角间隔5°;沿切向刻有5条幅度刻线,刻线间距与光电门线度相同.通过观察遮光杆外端面与扇形度盘上角度刻线和幅度刻线间的竖直相对位置关系,判定三线摆下摆盘运动姿态是否符合实验原理要求.主要解决了光电门与三线摆下摆盘之间的同轴转动问题及下摆盘运动过程中扭摆角度、横摆幅度的检验问题,同时对原装置水平和竖直方位调整机构进行了优化设计.

摘要： 利用智能手机APP的陀螺仪传感器可以获得三线摆运动过程中角速度的运动轨迹.对测量数据分析发现初始摆角很小时三线摆周期的测量数据不一定可靠,这与传统测量方法强调的小角度转动有出入.通常对大角度摆动的周期修正基于测出的初始摆角,但一般实验室中不易对其进行准确测定而难以应用于实际测量中.通过测量多个不同初始摆角测量的最大振幅及对应周期,再对振幅与周期相关数据进行多项式拟合,得到初始摆角趋于零的最佳周期值T0.运用此法测量标准圆环的转动惯量,由T0值获得的转动惯量测量结果与理论值比较精度优于0.2％.

摘要： 给IM-1、FD-IM-I、FD-IM-Ⅱ等相关型号三线摆转动惯量实验仪设计安装一个角度控制装置,以实现测量刚体转动惯量时圆盘转角小于5°的关键实验条件.然后,用优化后的实验仪进行测量,并对实验结果及误差进行分析,达到了预期的实验效果.

摘要： 根据钢体的转动惯量与平行轴定理之间的关系,通过公式的推导得出三线摆法测重力加速度的另一种测量方法,通过比较得到相关结论,使得测量结果更加准确,减少实验结果不必要的误差。

摘要： 三线摆测量刚体转动惯量试验中,待测圆盘未水平放置,待测圆环环心偏离中轴都会产生测量误差,通过定量理论分析,得到其误差表示结果.

摘要： 基于二线摆小角度下的简谐振动,本文分析了三线摆动能和势能的变化.结果发现,下圆盘的重力势能和转动动能相互转换并保持二者之和守恒,但考虑平动动能时其机械能并不守恒.本文给出了三线搭系统的弹性势能,考虑到三线摆的弹性势能后,系统的机械能是守恒的.

摘要： 了解三线摆,扭摆,双线摆的实验原理,学习用此测转动惯量和平行轴定理的原理和方法;研究转动惯量和平行轴定理与质量和位置的关系;通过实验了解游标卡尺,米尺等仪器的使用,掌握质量和周期等量的测量方法,并对结果进行分析讨.

摘要： 转动惯量是刚体转动惯性的量度,它与刚体的质量分布和转轴的位置有关.对于形状简单的均匀刚体,测出其外形尺寸和质量,就可以计算其转动惯量.三线摆便是用于转动惯量的测量工具之一,并用于平行轴定理的是验证.而此验证平行轴定理的实验中通过改变测量周期个数发现对其结果的精确性有着明显的影响.

摘要： 根据三线摆原理,设计了特种越野车大型复杂结构零部件转动惯量测试台架,对特种越野车驾驶室总成转动惯量进行了测试,试验结果表明该测试台架能够较为方便地测出零部件转动惯量,测量精度满足使用要求.

摘要： 该文以设计性实验“用三线摆测偏心轮转动惯量”为例，介绍了完成一个设计性实验必须注意的几个问题。

摘要： 本发明公开了一种伸缩式三线空间可调的三线摆，包括底座、固定于所述底座上的立杆、固定于所述立杆上端的横杆、上盘、下盘及将所述上盘与所述下盘连接的三根悬线，所述下盘的外周面上均布设置有三个下盘安装孔，三个所述下盘安装孔的中心线均与所述下盘的轴心线上的一点相交，三个所述下盘安装孔内分别对应滑动安装有下盘伸缩杆，所述悬线的下端固定连接在所述下盘伸缩杆的外端；本发明结构简单、操作方便、悬线距离中心距离可调可以验证不同尺寸刚体转动惯量，通过调节悬线来改变由悬线确定的空间范围，从而适用不同尺寸待测刚体，可有效减小三线摆的体积以及占用空间，从而降低成本，且本发明还可以准确验证刚体转动惯量垂直轴定理。

摘要： 本发明公开了一种折叠式拓展三线空间的三线摆，包括底座、固定于所述底座上的立杆、固定于所述立杆上端的横杆、上盘、下盘及将所述上盘与所述下盘连接的三根悬线，所述下盘外周面上均布设置有三个限位槽，所述限位槽内转动安装有折叠杆，所述折叠杆的内端与所述下盘铰接，所述折叠杆的外端延伸至所述限位槽外且与所述悬线的下端固定连接；本发明结构简单、操作方便、可以通过调节悬线距离上盘或者下盘中心的距离来改变由三根悬线确定的空间范围，从而适用不同尺寸待测刚体，可有效减小三线摆的体积以及占用空间，从而降低成本，且可以准确验证刚体转动惯量垂直轴定理。

摘要： 本发明公开了一种有利于控制摆角的三线摆，包括支架、三线摆、光电门、计时器，还包括微型激光器和角度标尺，微型激光器固定在下圆盘的下表面中心，角度标尺固定在支架的立杆上与微型激光器等高的位置，微型激光器沿水平方向发射激光线射向角度标尺，微型激光器随下圆盘一起摆动并由角度标尺上激光线的位置变化指示下圆盘的摆角。本发明结构简单，实用方便，能直观指示三线摆的摆角，有利于实验者控制摆角大小，准确测定刚体的转动惯量。

摘要： 本发明公开了一种带有摆角电磁控制装置的三线摆，包括三线摆、支架，还包括吸磁器、电磁吸盘、电源，吸磁器固定在三线摆下圆盘的下表面中心，由吸磁头和悬挂吸磁头的弹性悬线组成，电磁吸盘设于吸磁器正下方，由基座和导磁头构成，基座内设有励磁线圈，电源与基座相连为励磁线圈供电。本发明结构简单，实用方便，能精确控制三线摆的摆角，有利于实验操作和准确测定转动惯量。

摘要： 本实用新型公开了一种折叠式拓展三线空间的三线摆，包括底座、固定于所述底座上的立杆、固定于所述立杆上端的横杆、上盘、下盘及将所述上盘与所述下盘连接的三根悬线，所述下盘外周面上均布设置有三个限位槽，所述限位槽内转动安装有折叠杆，所述折叠杆的内端与所述下盘铰接，所述折叠杆的外端延伸至所述限位槽外且与所述悬线的下端固定连接；本实用新型结构简单、操作方便、可以通过调节悬线距离上盘或者下盘中心的距离来改变由三根悬线确定的空间范围，从而适用不同尺寸待测刚体，可有效减小三线摆的体积以及占用空间，从而降低成本，且可以准确验证刚体转动惯量垂直轴定理。

摘要： 本实用新型涉及一种可准确设定初始摆角的三线摆，属于物理实验装置技术领域。所述三线摆包括支架、上圆盘及下圆盘；上圆盘固定在支架上端的横梁上，下圆盘通过三根等长的悬线与上圆盘连接，并悬挂于上圆盘的正下方，所述三线摆还包括摆角设定装置，所述摆角设定装置包括转盘及伸缩杆，并设置于所述下圆盘的正下方；所述下圆盘中心设置有用于插入所述伸缩杆的插孔。所述伸缩杆的底部固定至所述转盘的中心，并且所述伸缩杆的杆体与所述转盘表面垂直。所述转盘为圆盘形，并且所述转盘上沿圆周设有角度标尺。所述插孔的形状与所述伸缩杆的可伸缩头的形状相适配，并且所述伸缩杆的可伸缩头插入所述插孔后，所述下圆盘与所述转盘一同旋转。

摘要： 本实用新型涉及一种带摆角测量装置的三线摆，属于物理实验装置技术领域。所述三线摆包括支架、上圆盘及下圆盘；上圆盘固定在支架上端的横梁上，下圆盘通过三根等长的悬线与上圆盘连接，并悬挂于上圆盘的正下方，下圆盘的圆周上设置有垂直于下圆盘中心轴线的档杆，并且下圆盘的圆周上等角间距地设置多个形状相同的凹形缺口；所述三线摆还配置有摆角测量装置，所述摆角测量装置包括光电脉冲转换器和周期摆角测量仪，光电脉冲转换器设置于支架一侧的立杆上，并且具有横向的凹部，所述凹部内设置有第一光电门和第二光电门，第一光电门和第二光电门与周期摆角测量仪电连接；所述下圆盘的圆周可转动地设置于所述凹部内。

摘要： 本申请关于一种便于控制摆角大小的三线摆，涉及转动惯量测量仪领域。该便于控制摆角大小的三线摆包括支撑架、上圆盘、三组悬线以及下圆盘，下圆盘通过三组悬线与上圆盘的底部连接，上圆盘的顶部连接于支撑架上；便于控制摆角大小的三线摆还包括摆角控制机构，摆角控制机构位于下圆盘的下方；下圆盘的周向侧壁上还连接有至少两组套环，至少两组套环关于下圆盘的中轴线均匀间隔分布，摆角控制机构通过至少两组套环带动下圆盘转动。通过摆角控制机构与套环的活动连接，可以在三线摆测量物体转动惯量的实验中，精确控制三线摆的摆角大小，有利于实验操作和转动惯量的准确测量，并可研究不同摆角大小对实验结果的影响，进一步拓展实验研究内容。

摘要： 本实用新型公开了一种带摆角指示的外挂式三线摆装置，包括底座、支架、三线摆，还包括挂线杆、角度标尺和激光器。挂线杆共三个，分别沿下圆盘半径延长线方向每隔120度圆心角与下圆盘侧壁垂直联结，挂线杆上设有一组挂线孔，角度标尺固定在下圆盘上表面边缘，激光器固定在支架上，激光器对准下圆盘中心发射十字形激光线与角度标尺相交。本实用新型可直观指示三线摆的摆角大小，有利于验证不同悬点位置对转动周期的影响，有利于三线摆的水平调节及增大下圆盘利用空间，其结构简单，实用方便，有利于转动惯量的准确测定。

摘要： 本实用新型公开了一种具有摆角指示装置的三线摆，包括支架、三线摆、光电门、计时器，还包括微型激光器和角度标尺，微型激光器固定在下圆盘的下表面中心，角度标尺固定在支架的立杆上与微型激光器等高的位置，微型激光器沿水平方向发射激光线射向角度标尺，微型激光器随下圆盘一起摆动并由角度标尺上激光线的位置变化指示下圆盘的摆角。本实用新型结构简单，实用方便，能直观指示三线摆的摆角，有利于实验者控制摆角大小，准确测定刚体的转动惯量。