角速度矢量合成
【实验目的】
通过角速度矢量合成演示仪,演示角速度物理量是一个矢量,其合成角速度矢量与二分角速度矢量间遵守矢量合成的平行四边形法则。
【实验器材】
角速度矢量合成演示仪,如图9-1所示。

【实验原理】
若球体参与两个不同方向的转动,一个方向转动的角速度矢量是 ,另一个方向转动的角速度矢量是 ,则刚体的合成转动的角速度矢量 等于两个角速度矢量 和 矢量和,它遵守平行四边形法则。
【实验操作与现象】
1.转动左手轮,是球体沿一确定的转轴匀速转动,观察者可以看到球上的红点描绘出一簇圆弧线,这些圆弧线位于与确定的方向相垂直的平面上。这些圆弧线转动方向按右手法则旋进的方向就是分角速度矢量 的方向。转动半圆弧标尺并沿弧移动箭头,使其箭头指示 的方向。
2.按1中所述的操作步骤,摇动右手轮,移动箭头示出加速度矢量 的方向。
3.用左右两手分别同时摇动两个手轮,使球体同时参与两个确定的转动方向转动,使分角速度矢量沿 和 两个方向。当摇动两个手轮转速相同时,即二分角速度矢量的大小相等,则圆点所描绘出的一簇圆点位于与两箭头所指的方向的分角线方向相垂直的平面上。且此圆点转动方向按右手法则旋进的方向(分角线的方向)就是合角速度矢量 的方向,它们满足平行四边形运算法则: 。
【注意事项】
1.实验前检查球体是否充满气体,若没有,需要充足气体。
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