Een holle cilindrische buis rolt zonder slippen over de vloer. Wat is de verhouding van de rotationele kinetische energie to de translationele kinetische energie?
A. 1
B. 2
C. 1/2
-----------------------------------------------------
Ik weet dat de kinetische energie van een roterende lichaam als volgt is:
\(K = \frac{1}{2} M v_{MM}^2 + \frac{1}{2} I_{MM} \omega^2\)
. Verder weet ik ook dat:
\(\omega = \frac{v}{R}\)
en dat het traagheidsmoment van een holle cilinder (dit vind ik in m'n formularium)
\(I_{MM} = \frac{1}{2} M(R_1^2 + R_2^2)\)
en hier zit het probleem. Ik zou niet weten hoe je deze nu kan gaan delen door elkaar.
Een alternatief dat ik hier voor gevonden heb is om het traagheidsmoment te gebruiken van een dunne hoepel, daarmee kan ik wel werken. Het traagheidsmoment hiervan is:
\(I_{MM} = MR^2\)
.
\( \frac{\frac{1}{2} M R^2\frac{v^2}{R^2}}{\frac{1}{2}Mv_{MM}^2} = 1 \)
Antwoord A is dus correct volgens mij.
Iemand die het ziet zonder dat ik dit 'alternatief' moet inschakelen?