Una masa cuadrangular y una masa circular (del mismo peso) se deslizan por un plano inclinado. ¿Cuál llegará al fondo más rápido?

Debe tener más cuidado con sus descripciones.

Por ejemplo, no puede tener una masa de quandrángulo y una masa circular … las masas deben estar en 3D y esas son formas 2D.

¿Quieres decir que tienes una caja y una esfera?

En ese caso, la esfera tiene la opción de rodar; sin embargo, la pregunta establece específicamente que se está deslizando … ¿también gira?

Si ninguno de los dos gira, los momentos de inercia son irrelevantes.

¿Te refieres a una caja plana y una forma de disco de hockey?

¿La superficie de la pendiente tiene fricción? (la esfera rodará un poco … al menos).

¿Cómo fue que tu intuición te decía que la forma circular lo ayudaría a ir más rápido? Mi pensamiento inmediato fue que una caja larga y plana podría tocar el fondo antes de un disco plano (cómo traduje sus formas 2D a 3D, imaginé una vista desde arriba) … simplemente porque sería más largo. Pero una carrera justa pondría los extremos delanteros de las formas a la misma altura.

Intuitivamente, una caja deslizante golpeará una bola rodante por una pendiente sin fricción. Lo demuestras por la ley de conservación de la energía.

Presumiblemente las superficies deslizantes no son sin fricción. Si no hubiera fricción, entonces no habría una diferencia esencial en los tiempos necesarios para que cada uno llegue al fondo. Ambos se deslizarían sin rotación.

Sin embargo, el objeto circular rueda y el objeto cuadrangular se cae. Ambos comportamientos se deben a la fricción. Provoca rotación sobre los pivotes de las esquinas para el objeto cuadrangular y rotación sobre los pivotes de los puntos en la superficie de rodadura del objeto cilíndrico.

Cualquier pérdida de energía debido al impacto del objeto cuadrangular en cada derribo, a medida que avanza por la pendiente, afectaría su energía potencial en cada punto de su camino hacia abajo de la pendiente. En un escenario típico, esta energía se perdería como sonido. El objeto cilíndrico no tendría ninguna de esas pérdidas, ya que rodaría suavemente y avanzaría sin obstáculos hasta el fondo al que llegaría primero.

Si ambos se deslizan sin fricción, llegarán al fondo al mismo tiempo.

Si la masa circular (¿un cilindro?) Está rodando y el cubo se desliza sin fricción, el cubo alcanzará el fondo primero. Toda la energía potencial gravitacional del cubo del cubo se convierte en energía cinética (velocidad), pero parte de la energía de los cilindros se consume haciendo que el cilindro gire.

Pregunta original: “Una masa cuadrangular y una masa circular (del mismo peso) ruedan por un plano inclinado. ¿Cuál llegará al fondo más rápido?

Respuesta: la masa circular llegará al fondo más rápido, porque la masa cuadrangular no puede rodar.

Circular o esférico / cilíndrico? ¿Puede rodar alrededor de su eje? Si es así, entonces la masa circular llegará fácilmente allí primero debido a la fricción mucho más baja de rodar frente a deslizamiento.