課程目標：

• 轉動慣量 Rotational Inertia

• 能量守恆 Energy Conservation

實驗目的：

觀察不同形狀物體受力矩作用而產生的轉動現象（圓周運動），並利用能量守恆定律推算不同形狀物體之轉動慣量。

原理：

本實驗利用能量守恆定律(Energy Conservation Law)，以進行物體轉動慣量的測量。如圖。旋轉台 A 繞著 OO’轉軸旋轉，當砝碼 m 往下掉時，會透過繩子的牽引、帶動旋轉台 A 進行轉動。若m下降了距離 h，依能量守恆定律  (其中 )，則可得到 的關係。I 是旋轉台對 OO’轉軸之轉動慣量，v 是 m 的下落速度，w 是旋轉台的角速度，r 是旋轉台線軸之半徑。因此，。

如果 m由靜止（v_初 =0）釋放，並以 t 的時間下降了 h 的距離。依據等加速度運動的關係，可知 。a 為m在下落過程中的加速度。則轉動慣量為。

也可以利用高度差為h 的兩個位置A、B，分別測得瞬時速度v₀、v。利用  的關係，則

再將其表示為轉動慣量與瞬時速度v₀、v的關係，。

實驗項目：

A.         測量轉台之轉動慣量

B.          測量待測物之轉動慣量
比較實驗值及理論值

參考資料：

• 教學影片 YouTube
• Concepts and History history