Fitxer:Rolling Racers - Moment of inertia.gif

El contingut de la pàgina no s'admet en altres llengües.
De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure

Rolling_Racers_-_Moment_of_inertia.gif(480 × 270 píxels, mida del fitxer: 1,6 Mo, tipus MIME: image/gif, en bucle, 126 fotogrames, 4,2 s)

Descripció a Commons
Descripció
English: An object's moment of inertia I determines how much it resists rotational motion. In this simulation, four objects are placed on a ramp and left to roll without slipping. Starting from rest, each will experience an angular acceleration based on their moment of inertia.

The objects are, from back to front:

  1. A hollow spherical shell (red)
  2. A solid ball (orange)
  3. A ring (green)
  4. A solid cylinder (blue)

At any moment in time, the forces acting on each object will be its weight, the normal force exerted by the plane on the object and the static friction force. As the weight force and the normal force act on a line through each object's center of mass, they result in no net torque. However, the force due to friction acts perpendicular to the contact point, and therefore it does result in a torque, which causes the object to rotate.

Since there is no slipping, the object's center of mass will travel with speed , where r is its radius, or the distance from a contact point to the axis of rotation, and ω its angular speed. Since static friction does no work, and dissipative forces are being ignored, we have conservation of energy. Therefore:

Solving for , we obtain:

Since the torque is constant we conclude, by Newton's 2nd Law for rotation , that the angular acceleration α is also constant. Therefore:

Where, v0 = 0 and d is the total distance traveled. Therefore, we have:

For a ramp with inclination θ, we have sin θ = h / d. Additionally, for a dimensionless constant k characteristic of the geometry of the object. Finally, we can write the angular acceleration α using the relation :

This final result reveals that, for objects of the same radius, the mass the object are irrelevant and what determines the rate of acceleration is the geometric distribution of their mass, which is represented by the value of k. Additionally, we observe that objects with larger values of k will accelerate more slowly.

This is illustrated in the animation. The values of k for each object are, from back to front: 2/3, 2/5, 1, 1/2. As predicted by the formula found above, the solid ball will have a larger acceleration, reaching the finish line first.
Data
Font Treball propi
Autor Lucas Vieira
Permís
(Com reutilitzar aquest fitxer)
Public domain Jo, el titular del copyright d'aquesta obra, l'allibero al domini públic. Això s'aplica a tot el món.
En alguns països això pot no ser legalment possible, en tal cas:
Jo faig concessió a tothom del dret d'usar aquesta obra per a qualsevol propòsit, sense cap condició llevat d'aquelles requerides per la llei.
Altres versions OGG Theora Video: small and [[:File:Rolling Racers - Moment of inertia (HD).ogv|large (HD) and for classroom educational purposes a static image of the finish at File:Rolling Racers - Moment of inertia Photofinish.jpg ]]

POV-Ray source code

Available at the video version's description page.

Aquest imatge ha estat examinada usant la guia per a les imatges de qualitat i és considerada com una imatge de qualitat.

العربية  جازايرية  беларуская  беларуская (тарашкевіца)  български  বাংলা  català  čeština  Cymraeg  Deutsch  Schweizer Hochdeutsch  Zazaki  Ελληνικά  English  Esperanto  español  eesti  euskara  فارسی  suomi  français  galego  עברית  हिन्दी  hrvatski  magyar  հայերեն  Bahasa Indonesia  italiano  日本語  Jawa  ქართული  한국어  kurdî  Lëtzebuergesch  lietuvių  македонски  മലയാളം  मराठी  Bahasa Melayu  Nederlands  Norfuk / Pitkern  polski  português  português do Brasil  rumantsch  română  русский  sicilianu  slovenčina  slovenščina  shqip  српски / srpski  svenska  தமிழ்  తెలుగు  ไทย  Tagalog  Türkçe  toki pona  українська  vèneto  Tiếng Việt  中文  中文(简体)  中文(繁體)  +/−

Llegendes

Afegeix una explicació d'una línia del que representa aquest fitxer
Comparision Of Moment Of Inertia for Different Solids.

Elements representats en aquest fitxer

representa l'entitat

Historial del fitxer

Cliqueu una data/hora per veure el fitxer tal com era aleshores.

Data/horaMiniaturaDimensionsUsuari/aComentari
actual23:01, 16 juny 2021Miniatura per a la versió del 23:01, 16 juny 2021480 × 270 (1,6 Mo)TomFryersImprove render quality and increase resolution and framerate slightly
05:10, 23 des 2012Miniatura per a la versió del 05:10, 23 des 2012444 × 250 (1,49 Mo)LucasVB{{Information |Description=... |Source={{own}} |Date=2012-12-23 |Author= Lucas V. Barbosa |Permission={{PD-self}} |other_versions=OGG Theora video }}

La pàgina següent utilitza aquest fitxer:

Ús global del fitxer