[問題] 寶特瓶滾動

看板Physics作者 (羊咩咩)時間16年前 (2009/10/23 21:09), 編輯推噓1(104)
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這是一個實驗,但我不知道該怎麼解釋。 有三個相同大小的寶特瓶,其中兩個裝水,一個裝半滿,一個全滿,另一個寶特瓶裝 滿太白粉,他們同時於一個斜面上滾落,滾動的速度為 半滿水=全滿水>滿太白粉。 (就是裝水的比較快到達斜面的底) 影片:http://home.phy.ntnu.edu.tw/~haha90/content/fun_exp/index.htm (左邊選 寶特瓶賽跑 我現在有兩種假設,但都不能完整解釋這個現象。 假設一:水不和瓶子一起轉動。 這這種情況下,半瓶水和一瓶的水轉動慣量相同(因為水不參與轉動,所以轉動慣 量只算寶特瓶身),力矩的部分是由寶特瓶和斜面產生的摩擦力乘上寶特瓶的半徑, 如此,力矩會正比於整個系統的重量(寶特瓶+水),但這樣算下來,角加速度就會 不同,因此這個想法不能解釋兩個不同容量的水滾動速度一樣。 不過水瓶跟裝太白粉的瓶子卻可以比較,因為瓶中的太白粉會參與轉動,所以裝有太 白粉的瓶子轉動慣量比較大,所以角加速度比較小。(水的密度>太白粉的密度) 假設二:水會和瓶子一起轉動。 如此,裝滿的水平的轉動慣量應為半滿的兩倍,而因為力矩正比於重量,所以角加速 度一樣。但這個想法不能解釋水瓶和太白粉瓶的狀況,水瓶和太白粉瓶的力矩和轉動 慣量比應為(水瓶重量):(太白粉瓶的重量),如此角加速度應該一樣。 請大家提供我想法 謝謝 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 118.168.78.214 ※ 編輯: KenYang0531 來自: 118.168.78.214 (10/23 21:32)

10/23 22:46, , 1F
我認為水不跟瓶子一起轉 但是支點設在球與斜面接觸點上,力
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臂是把水當成質點到支點的距離 要用微積分積
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質心 這樣就不用積了= = 我真笨
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10/24 10:49, , 4F
看看裡面的東西容不容易跟著一起轉
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類似滾生蛋和滾熟蛋的實驗
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文章代碼(AID): #1AuQiCaH (Physics)