综合实验试题C:扭摆法测量材料的切变模量和内耗

作     者：梁飞翔 江波 熊小敏 蔡志岗 LIANG Feixiang;JIANG Bo;XIONG Xiaomin;CAI Zhigang

作者机构：中山大学物理学院广东广州510275 中山大学物理学国家级实验教学示范中心(中山大学)广东广州510275 中山大学电子与信息工程学院广东广州510275 

基　　金：中山大学本科教学质量工程项目(中山大学教务〔2023〕96号) 

出 版 物：《物理实验》 (Physics Experimentation)

年 卷 期：2024年第44卷第6期

页      码：23-29页

摘      要：基于葛氏扭摆测量固体材料内耗的实验原理,设计了第9届全国大学生物理实验竞赛综合实验试题C,从命题背景、实验内容和参考答案的角度给出了本届参赛学生的整体表现分析.试题C的实验内容为:通过扭摆法测扭丝的剪切模量及内耗.试题C以简谐振动作为出发点,描述了摆杆在扭丝回复力矩的作用下绕摆杆中心轴做符合简谐振动规律的衰减运动.试题共包含3部分内容:理解实验原理并搭建正扭摆实验装置,以此实验装置为基础搭建出光杠杆测量光路;推导出简谐振动形式下,摆杆的转动惯量与周期的关系并计算出不规则摆杆的转动惯量,利用计算出的摆杆的转动惯量得出扭丝的剪切模量;计算扭丝在特定转动频率下的内耗.

主 题 词：葛氏扭摆 转动惯量 剪切模量 内耗 

学科分类：08[工学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.19655/j.cnki.1005-4642.2024.06.004

馆 藏 号：203128450...