展品名称:滑坡竞赛
展品位置:三层“探索发现”展厅
展品介绍:将直径和质量相同的两个轮子(一个是分布均匀的孔靠近中心,一个是同样大小、分布均匀的孔靠近边缘)放在滑道某边的同一高度,同时放手,我们可以看到距轮中心远处挖孔的轮子要滚动得快,先到达对面。
原理解析
本展品主要展示转动运动中,转动惯量、转动速度及力矩之间的相互影响。
在轮子转动过程中,转动惯量阻止其转动。它不但与轮子质量有关,还与其质量分布有关。当两轮子质量相同时,质量分布离轮轴中心距离较远的,转动惯量就大。在同样力矩作用下,转动惯量大者,角加速度就小。显然,在该展项中,当两轮子质量相同时,质量分布离轮轴中心距离远的,转动惯量(角惯量)就大,角加速度就小,角速度也就小,轮子就滚得慢了。
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