10. Pokus: Ktorý valček rýchlejšie vyštartuje?

Anotácia: Moment zotrvačnosti spôsobuje, jeden z dvoch valcov pustených z naklonenej roviny bude rýchlejší, aj keď sa nelíšia vonkajším tvarom a hmotnosťou.

Pomôcky:  naklonená rovina (napríklad podložený tvrdý obal na dokumenty), plechovky od diaboliek, plastelína, pravítko. 

Postup: Zostrojíme si naklonenú rovinu, uhol sklonu asi 20°. Na jej horný koniec postavíme prázdne zavreté plechovky. Pridržiavame ich vedľa seba pravítkom. Naraz ich pustíme. obe sa rozbehnú naraz. Potom do jednej dáme valček z plastelíny do stredu, do druhej obrúčku z plastelíny po vnútornom obvode. Na obe telesá použijeme rovnaké množstvo plastelíny. Ak teraz pustíme plechovky, rozbehne sa skôr tá, ktorá má plastelínu v strede.

 

Vysvetlenie: Pri púšťaní po naklonenej rovine sa ťažšie rozbieha teleso s väčším momentom zotrvačnosti. Alebo ináč, väčšia časť jeho polohovej energie sa musí premeniť na energiu rotačného pohybu, preto sa bude kotúľať pomalšie.

Poznámka:  

Otázky: Ktoré teleso sa bude ľahšie rozbiehať? Od čoho to závisí? Ktoré má väčší moment zotrvačnosti?