Que terá a maior aceleração rolando por um plano inclinado- uma bola grande ou uma bola pequena?
Supondo que ambas as bolas sejam feitas do mesmo material e tenham a mesma forma (por exemplo, ambas são esferas sólidas), a
Small Ball terá uma aceleração maior rolando pelo plano inclinado. Aqui está o porquê:
fatores que afetam a aceleração: *
Gravidade: Ambas as bolas experimentam a mesma força gravitacional, mas a aceleração devido à gravidade é a mesma para todos os objetos, independentemente da massa.
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inércia: A bola maior tem mais massa, o que significa que tem mais inércia (resistência a mudanças em movimento).
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atrito: Embora o atrito desempenhe um papel, por uma questão de simplicidade, vamos assumir que o atrito entre as bolas e a inclinação é insignificante.
Por que a bola menor acelera mais rápido: *
inércia rotacional: A bola menor tem menos inércia rotacional (resistência a alterações na rotação). Isso significa que é preciso menos força para girar, pois desce a inclinação.
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Distribuição de energia: Quando as bolas rolam pela inclinação, sua energia potencial é convertida em energia cinética de tradução (linear) (movimento em uma linha reta) e energia cinética rotacional (girando). A bola menor, com menos inércia rotacional, requer menos energia para girar, o que significa que mais energia é direcionada para sua energia cinética translacional, levando a uma aceleração linear mais rápida.
em resumo: Embora a gravidade atue em ambas as bolas igualmente, a inércia rotacional mais baixa da bola menor permite converter mais energia potencial em movimento linear, resultando em uma maior aceleração na inclinação.