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普通物理實驗用。本儀器提供了不同于天平測定質量的別一種質量測定方法-即使用慣性秤測定物體質量的原理和方法，學習儀器的定標方法和求儀器常教的方法，研究重力對慣性秤的影響。

       圖1脈沖控制儀TKZM-04,J-TD32慣性稱實驗器

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 、結構

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品J-T25周期測定儀以光電法測定。

三、脈沖控制儀TKZM-04,J-TD32慣性稱實驗器儀器安裝及調整

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，調節水平螺栓，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

慣性質量和引力質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，但現已精確證明，任一物體的引力質量和它的慣性質量成正比，兩種質量若以同一物體作為單位質量，則任何物體的兩種質量值是同樣的，因此，我們可以用同一物理量“質量”來表示慣性質量和引力質量。

由牛頓第二定律和萬有引力定律，原則上講，可以有兩種測定質量的方法，一是通過待測物體的選作質量標準的物體達到力矩平衡的杠桿原理求得，用天平稱衡就是根據該原理，另一種是由測定待測物體和標準物體在相同的外力作用下的加速度而求得，慣性秤測定質量就是根據后者，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，去確定物體的質量，該方法對處于失重狀態下物體質量的測定有的優點，具體原理如下：

脈沖控制儀TKZM-04,J-TD32慣性稱實驗器慣性秤平臺調平后，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力作用下作左右松動。在平臺上負載不大且平臺位移較小的情況下，可以近似地認為彈性恢復力和平臺的位移成正比，即平臺是在水平方向作諧振動，設彈性恢復力F= - KX(K為秤臂的彈性系數，X為平臺質心偏離平衡位置的距離)，根據牛頓第二定律，可得

（+mi）                           (1)

式中m0為平臺的等效慣性質量，mi為砝碼成待測物的慣性質量。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量的片狀砝碼依次插入平臺，測得相應的周期為，，……，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的慣性質量值。

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

用一元線性回歸法處理數據，即可得到截距A和斜率B的精確解。儀器的常數，即空秤的等郊質量m0和秤臂的彈性系數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量值。

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