Шар, сплошной диск, обруч и полый цилиндр с толстыми стенками катятся без трения по...

0 голосов
398 просмотров
Шар, сплошной диск, обруч и полый цилиндр с толстыми стенками катятся без трения по горизонтальной поверхности с одинаковой скоростью. Какое из тел, поднимаясь по наклонной плоскости вкатится на большую высоту

Физика (53 баллов) | 398 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Обруч вкатится на большую высоту.
Вся масса обруча сконцентрирована на большом расстоянии от центра и за счет большого собственного момента инерции обруч имеет дополнительную энергию при вращении. Цилиндр почти в равных условиях с обручем, но за счет толстых стенок его относительный момент инерции меньше.

(18.0k баллов)
0 голосов
Шар будет катиться ** большую высоту, чем обруч и полый цилиндр.

Объяснение:

Момент инерции - это важный фактор, который влияет ** движение вращающегося объекта, но он не единственный.

При подъеме по наклонной плоскости ** конечную высоту тела влияет его потенциальная энергия гравитации, которая зависит от массы тела и высоты, ** которую оно поднимается.

Момент инерции влияет ** то, как перераспределяется кинетическая энергия вращающегося объекта между его поступательным и вращательным движением.

В случае с обручем:

Большая часть его массы находится ** большом расстоянии от оси вращения.
**Это приводит к большому моменту инерции.
При подъеме по наклонной плоскости большая часть кинетической энергии обруча будет затрачена ** вращение, а не ** подъем.
**В результате обруч будет подниматься ** меньшую высоту, чем шар или полый цилиндр, которые имеют меньший момент инерции и большую долю кинетической энергии, направленную ** подъем.
В случае с цилиндром:

Его масса распределена более равномерно, чем у обруча.
**Это приводит к меньшему моменту инерции, чем у обруча.
При подъеме по наклонной плоскости цилиндр будет подниматься ** большую высоту, чем обруч**, но меньшую, чем шар.