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用扭摆法测量转动惯量 — 物理计算题

大学物理实验 力学实验 AI 三重审校通过

题目
用扭摆法测量金属圆柱的转动惯量。已知扭摆的扭转系数 K=4π²×10⁻⁴ N·m。空载时测得摆动周期 T₁=1.5 s;将质量 m=0.8 kg、半径 R=5 cm 的均匀金属圆柱置于载物台并使其轴线与扭摆转轴重合,测得总摆动周期 T₂=3.5 s。扭摆转动惯量与周期的关系为 I=KT²/(4π²)。(1) 求空载扭摆的转动惯量 I₀;(2) 求圆柱转动惯量的测量值;(3) 圆柱理论值为 ½mR²,求测量值相对理论值的百分误差。