Řešení a komentáře.

Špatné odpovědi jsou červeně, správná odpověď je zelená a podtržená.

14. Máme 2 válce stejné hmotnosti a stejné výšky, vyrobené ze stejného materiálu. Jeden je plný a jeden je dutý. Jaké budou jejich momenty setrvačnosti k ose rotační symetrie ?

a) Dutý válec bude mít moment setrvačnosti menší než plný válec.

b) Oba momenty setrvačnosti budou stejné.

c) Dutý válec bude mít moment setrvačnosti větší než plný válec.

d) Záleží na tom, jak rychle se budou válce otáčet.

Moment setrvačnosti je definován takto : , kde dm je hmotový element (nekonečně malý element hmoty), r je vzdálenost tohoto elementu od osy. Moment setrvačnosti je tedy přímo úměrný kvadrátu vzdálenosti hmoty od osy.

Jestliže dva válce mají stejnou výšku, stejnou hmotnost a jsou ze stejného materiálu, pak dutý válec musí mít větší průměr. Jeho hmota je tedy rozložena dále od osy, moment setrvačnosti bude větší.

d) Moment setrvačnosti nezávisí na rychlosti pohybu.