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ボールがスロープランプを転がり落ちるとき、加速は?

スロープランプを転がすボールの加速は一定ではありません 。 その理由は次のとおりです。

* ローリングとスライド: ボールが転がると、翻訳運動(ランプを下る)と回転運動(回転)の両方があります。これは、考慮すべき2種類の加速があることを意味します。

* 線形加速: これは、ランプを下って移動するときのボールの速度の変化です。

* 角度加速: これは、ボールの回転速度の変化です。

* 摩擦とトルク: ローリングボールの加速は摩擦の影響を受けます。 ボールとランプの間に摩擦がなされているため、ボールの回転に反対するトルクが作成されます。 このトルクは、線形加速に影響します。

加速に影響する要因:

* 勾配: 急勾配の勾配は、より大きな加速をもたらします。

* ボールの質量と半径: これらの要因は、ボールの慣性モーメントに影響を及ぼし、回転挙動、したがって全体的な加速に影響します。

* 摩擦: 摩擦が高いほど加速度が低下します。

単純化されたケース:

* 摩擦なし: 摩擦がないと仮定した場合、ボールの線形加速は g sin(シータ)になります 、ここで、Gは重力による加速度であり、シータはランプの角度です。これは、滑らずにボールが転がると仮定します。

* 一定の角速度: ボールが一定の角速度(回転速度に変化はない)で転がる場合、その線形加速度は g sin(theta) /(1 +(i / mr^2))です 、私は慣性の瞬間であり、mは質量、rは半径です。

要約: 斜面ランプを転がすボールの加速は複雑で、複数の要因に依存します。 摩擦のないランプを滑り落ちるブロックのように、それは単純な一定の値ではありません。

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