这不是一个转动惯量的问题,因为水是流体,还有冰
布衣之才
2011-11-30 09:22:19
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这里就纯粹的转动问题分析一下。
如果转动的物体都是刚体,那么转动惯量与质量的比决定着滚动的快慢。开始滚动时的势能只跟质量有关,跟转动惯量无关。 转动惯量越大,它到达下坡底部时的转动动能就越大,它的平动动能就越小,也就是说它的速度越小。所以转动惯量越大的物体,越迟到达底部。
在平地上滚动多远停下来,看滚动阻力系数。 假定阻力等于阻力系数乘以地面对物体的正压力(大小等于物体的重力),跟转动惯量无关,那么在平地上滚动过程中阻力所做的功等于阻力乘以距离,从功能原理来说,也就等于它开始在平地滚动时的总动能,也就等于它滚下斜坡前的势能减去斜坡上阻力所做的功。因为阻力所作的功跟转动没有关系,所以对不同转动惯量的物体是一样的,所以,不同转动惯量的物体下坡后在平地上所能达到的距离是一样的,但是有先后,转动惯量小的物体最先到达。
比如一个空心圆筒,一个实心圆柱,一个实心球,它们到达下坡的次序是实心球,实心圆柱,空心圆筒,也是它们在平地上最后滚停下来的次序,但它们会到达同一终点。
对内装液体的圆筒,我还没有想好。