作者KenYang0531 (羊咩咩)
看板Physics
标题[问题] 宝特瓶滚动
时间Fri Oct 23 21:09:29 2009
这是一个实验，但我不知道该怎麽解释。
有三个相同大小的宝特瓶，其中两个装水，一个装半满，一个全满，另一个宝特瓶装
满太白粉，他们同时於一个斜面上滚落，滚动的速度为 半满水＝全满水>满太白粉。
（就是装水的比较快到达斜面的底）
影片：
http://home.phy.ntnu.edu.tw/~haha90/content/fun_exp/index.htm
（左边选 宝特瓶赛跑
我现在有两种假设，但都不能完整解释这个现象。
假设一：水不和瓶子一起转动。
这这种情况下，半瓶水和一瓶的水转动惯量相同（因为水不参与转动，所以转动惯
量只算宝特瓶身），力矩的部分是由宝特瓶和斜面产生的摩擦力乘上宝特瓶的半径，
如此，力矩会正比於整个系统的重量（宝特瓶＋水），但这样算下来，角加速度就会
不同，因此这个想法不能解释两个不同容量的水滚动速度一样。
不过水瓶跟装太白粉的瓶子却可以比较，因为瓶中的太白粉会参与转动，所以装有太
白粉的瓶子转动惯量比较大，所以角加速度比较小。（水的密度>太白粉的密度）
假设二：水会和瓶子一起转动。
如此，装满的水平的转动惯量应为半满的两倍，而因为力矩正比於重量，所以角加速
度一样。但这个想法不能解释水瓶和太白粉瓶的状况，水瓶和太白粉瓶的力矩和转动
惯量比应为（水瓶重量）：（太白粉瓶的重量），如此角加速度应该一样。
请大家提供我想法 谢谢
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 118.168.78.214
※ 编辑: KenYang0531 来自: 118.168.78.214 (10/23 21:32)
1F：推 hmanb:我认为水不跟瓶子一起转 但是支点设在球与斜面接触点上，力 10/23 22:46
2F：→ hmanb:臂是把水当成质点到支点的距离 要用微积分积 10/23 22:46
3F：→ hmanb: 质心 这样就不用积了= = 我真笨 10/23 22:56
4F：→ johnjohnlin:看看里面的东西容不容易跟着一起转 10/24 10:49
5F：→ MOONRAKER:类似滚生蛋和滚熟蛋的实验 10/24 14:32