Ποιο θα έχει την μεγαλύτερη επιτάχυνση που θα κυλήσει κάτω από ένα επίπεδο κλίσεων- μια μεγάλη μπάλα ή μικρή μπάλα;
Παράγοντες που επηρεάζουν την επιτάχυνση:
* βαρύτητα: Και οι δύο μπάλες βιώνουν την ίδια βαρυτική δύναμη, αλλά η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας είναι η ίδια για όλα τα αντικείμενα ανεξάρτητα από τη μάζα.
* αδράνεια: Η μεγαλύτερη μπάλα έχει περισσότερη μάζα, που σημαίνει ότι έχει περισσότερη αδράνεια (αντίσταση στις αλλαγές σε κίνηση).
* τριβή: Ενώ η τριβή θα διαδραματίσει κάποιο ρόλο, για χάρη της απλότητας, ας υποθέσουμε ότι η τριβή μεταξύ των μπάλων και της κλίσης είναι αμελητέα.
Γιατί η μικρότερη μπάλα επιταχύνεται ταχύτερα:
* Αδράνεια περιστροφής: Η μικρότερη μπάλα έχει λιγότερη αδράνεια περιστροφής (αντίσταση στις αλλαγές στην περιστροφή). Αυτό σημαίνει ότι χρειάζεται λιγότερη δύναμη για να το περιστρέψει καθώς κυλά κάτω από την κλίση.
* Κατανομή ενέργειας: Όταν οι μπάλες κυλούν κάτω από την κλίση, η πιθανή ενέργεια τους μετατρέπεται τόσο σε μεταφραστική (γραμμική) κινητική ενέργεια (κίνηση σε ευθεία γραμμή) όσο και περιστροφική κινητική ενέργεια (περιστροφή). Η μικρότερη μπάλα, με λιγότερη αδράνεια περιστροφής, απαιτεί λιγότερη ενέργεια για να περιστρέψει, που σημαίνει ότι περισσότερη ενέργεια κατευθύνεται προς την μεταφραστική κινητική της ενέργεια, οδηγώντας σε ταχύτερη γραμμική επιτάχυνση.
Συνοπτικά:
Παρόλο που η βαρύτητα δρα και στις δύο μπάλες εξίσου, η χαμηλότερη περιστροφική αδράνεια της μικρότερης μπάλας της επιτρέπει να μετατρέψει περισσότερη πιθανή ενέργεια σε γραμμική κίνηση, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη επιτάχυνση κάτω από την κλίση.
