一个质量为610g周长76cm的篮球在地板上滚动而不滑落把球当作空心球则总动能中与旋转运动有关的比例

游客 发布于 2023-12-13 阅读(25)
首先,我们需要计算篮球的转动惯量。对于一个空心球,转动惯量可以用以下公式计算:

I = (2/3)mr^2

其中,m是球的质量,r是球的半径。我们可以先计算出球的半径:

周长(C)= 2πr

76 cm = 2πr

r ≈ 12.04 cm

现在我们有了质量(m = 610 g)和半径(r = 12.04 cm),可以计算转动惯量:

I = (2/3)(0.61 kg)(0.1204 m)^2 ≈ 0.00587 kg·m^2

假设篮球在地板上滚动时没有滑落,并且速度为v,动能可以分为两部分:平动动能(Kt)和转动动能(Kr)。

平动动能 Kt = 1/2mv^2

转动动能 Kr = 1/2Iω^2

其中,ω是角速度。由于滚动没有滑落,所以有关系 v = rω。

因此,我们可以用线速度v来表示转动动能:

Kr = 1/2I(ω^2) = 1/2I((v/r)^2) = 1/2I(v^2/r^2)

现在我们可以计算总动能中与旋转运动有关的比例:

(Kr / (Kt + Kr)) * 100%

代入已知值:

(Kr / (Kt + Kr)) * 100% = [(1/2I(v^2/r^2)) / (1/2mv^2 + 1/2I(v^2/r^2))] * 100%

请注意,这个表达式中包含了未知的变量v(速度)。要得到具体的数值比例,你需要提供篮球的速度信息。