问答题
两个同样大小的轮子,质量也相同,一个轮子的质量均匀分布,另一个轮子的质量主要集中在轮缘,问:
【正确答案】质量相等、大小相同的轮子,由于质量分布情况的不同而使得它们对同一转轴的转动惯量不同。由转动惯量的定义J=∫r2dm可知,质量主要集中在轮缘的轮子,其转动惯量较大。由定轴的转动定律M=Jα和角动量L=Jω,可知:
外力矩相同时,物体所获得的角加速度大小与转动惯量成反比,故质量均匀分布的轮子转动的角加速度较大;
【答案解析】
【正确答案】角加速度相等时,转动惯量大的轮子上作用的力矩也大,故质量主要集中在轮缘的轮子受到的力矩较大;
【答案解析】
【正确答案】两轮的角动量相等时,两轮的角速度与它们的转动惯量成反比,故质量均匀分布的轮子转动的角速度较大,转得较快。
【答案解析】