Question

一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．

实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片．

实验步骤：

（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后．固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．

（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．

（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．

①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=_______ 式中各量的意义是：_______

②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10^﹣2m，得到的纸带的一段如图2所示，求得角速度为_______．（保留两位有效数字）

Answer

T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数； 6.8rad/s

【解析】①在纸带上取两点为n个打点周期，距离为L，则圆盘的线速度为，则圆盘的角速度，式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数．

②从图中可知第一个点到最后一个点共有n=15个周期，其总长度L=11.30cm．代入数据解得．