為什麼球體比方體更容易轉動?

時間 2021-05-29 22:46:04

1樓:漁樵耕牘

【提前說一句,寫這個回答時我還是在上初中,肯定有很多不嚴謹之處,萬望體諒與指正,僅供參考。】

改變物體的運動狀態的難易程度主要是看物體的質量,F=ma嘛。

當你在轉動乙個方體時,方體上的每乙個體積元的運動狀態由靜止改為圓周,自然是有轉動慣量的阻撓。

所以就建乙個x-y系就行了。

延y軸積得每個圓片的轉動慣量;

然後延x軸積得整個球的轉動慣量。

或者你不用這個方法,直接算F=ma積起來也行吧(雖然我沒試過)球轉慣=2mR/5

同樣,方體是:

(w^2+d^2)*m/12

可見,同質量的方體和球體,方體慣量更大。而且換種角度講,方體摩擦力作用點比球體離要轉的軸更遠,力矩更大,自然更難轉起。

2樓:秦淮柳

你這錯誤太多了。

你第一句話就有問題。球的支反力過了球心及接觸點,不考慮摩擦時,對球的轉動是沒影響的。

球是點接觸,方塊是面接觸,所以方塊的支反力最好不要簡化到乙個點上。

方塊要轉動,需要F乘高度大於重力乘長度。假如你圖中的方塊立起來,你看它容不容易轉~

3樓:「已登出」

因為球體的力矩小,所以轉動起來比較容易。

同質量的實心球比空心球更容易轉動也是乙個道理。

球體的質量分布得更均勻所以轉動起來更容易。

你可以想象一下乙個距離軸心R的質點M和一根同樣質量的長條哪個轉動起來容易,然後套用到同質量球體和方塊上,就是乙個道理。

乙個質量距離軸心越遠,要讓他旋轉花費的旋轉動量越大。所以質量分布得越均勻,以質心為軸點旋轉所要耗費的旋轉動量就越小。球體是分布最均勻的質量,所以實心球體旋轉起來最容易。

公式是I=r^2*m

L=I*w

torque=dl/dt=I*a

I越大(分布越不均勻),a越小,力矩守恆的情況下。

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