Ich war kürzlich bei der Arbeit und habe einige Paletten herumgezogen, als mir ein Gedanke kam. Ich wollte wissen, ob die Masse der Palette einen Einfluss darauf hat, wie wahrscheinlich es ist, dass die Palette umkippt, wenn sie um eine Ecke fährt. Ich gehe davon aus, dass ihre Form, Größe, ihr Schwerpunkt usw. gleich sind und sich mit der gleichen Geschwindigkeit und um die gleiche Ecke bewegen.
Ich näherte mich dem, indem ich es vom Rahmen der Palette aus betrachtete, und berücksichtigte die Zentrifugalkraft (falsche Schwerkraft, die horizontal wirkt) und die echte Gravitationskraft, die nach unten wirkt, beide natürlich durch ihren Massenmittelpunkt. Ich dachte mir, solange der resultierende Vektor nicht über den Drehpunkt hinaus zeigt, wird er nicht kippen, genau wie bei einem stationären Objekt, das gekippt wird.
Meine ganze Argumentation sagt mir also, dass die Masse irrelevant ist und beide mit gleicher Wahrscheinlichkeit zu kippen beginnen sollten. Wenn ich versuche, dies zu testen, erweist sich meine Vorhersage als falsch. Ich habe versucht, zwei identische Objekte mit unterschiedlichen Massen auf eine Schräge zu stellen und sie allmählich zusammenzukippen, um zu sehen, ob sie anfingen, zusammen zu kippen, und ich fand das in jedem Fall (unter Verwendung verschiedener Sätze von zwei Objekten wie einer leeren Flasche und einer vollen Flasche des gleiche Form, Größe etc.) kippte immer zuerst der leichtere Gegenstand um. Tatsächlich musste ich den schwereren Gegenstand immer deutlich mehr kippen, um ihn zum Umkippen zu bringen. Ist meine Argumentation also einfach falsch oder gibt es einen anderen Grund, warum mein Experiment nicht mit mir übereinstimmt?
Und selbst wenn sie mit gleicher Wahrscheinlichkeit zusammen zu stürzen beginnen, wird einer schneller umfallen?
Ihr Objekt wird umfallen, wenn das Drehmoment aufgrund der Schwerkraft um den Kontaktpunkt mit dem Boden so groß ist, dass es das Objekt in Richtung des Herunterfallens dreht.
Dies bedeutet, dass das Objekt herunterfällt, wenn sich der COM über einen bestimmten Punkt hinausbewegt. In Ihren Experimenten können Sie dies finden, indem Sie vom Massenmittelpunkt aus eine Linie senkrecht nach unten ziehen. Wenn die Leine den Körper verlässt, bevor sie die Steigung erreicht, dann wird der Körper umfallen. Je höher die COM, desto einfacher ist dies der Fall. Daher spielt die Gesamtmasse keine Rolle, aber wie die Masse verteilt ist, spielt eine Rolle.
Ich habe versucht, zwei identische Objekte mit unterschiedlichen Massen auf eine Schräge zu stellen und sie allmählich zusammenzukippen, um zu sehen, ob sie anfingen, zusammen zu kippen, und ich fand das in jedem Fall (unter Verwendung verschiedener Sätze von zwei Objekten wie einer leeren Flasche und einer vollen Flasche des gleiche Form, Größe etc.) kippte immer zuerst der leichtere Gegenstand um.
Höchstwahrscheinlich hat die leere Flasche einen höheren Schwerpunkt als die volle Flasche. Deshalb fällt es zuerst um. Auch als Randbemerkung, eine Fliehkraft kommt hier höchstwahrscheinlich nicht ins Spiel. Vor allem, wenn Sie Ihre Neigung langsam genug anheben, um die Objekte nicht zu stören.
Ich stellte fest, dass in jedem Fall (unter Verwendung verschiedener Sätze von zwei Objekten wie einer leeren Flasche und einer vollen Flasche der gleichen Form, Größe usw.) das leichtere Objekt immer zuerst umkippte.
Wahrscheinlich handelt es sich um einen Versuchsfehler.
Betrachten wir zum Beispiel ein Setup mit leeren und vollen Flaschen.
Wenn die Flaschen aus leichtem Kunststoff bestehen, könnte sich ihre Form beim Befüllen leicht verändern und ihre Stabilität beeinträchtigen. Das Gewicht der Kappe könnte einen Unterschied machen. Leichte Vibrationen wirken sich stärker auf eine leere Flasche aus.
Wenn die Flaschen aus Glas bestehen, spielen weniger Faktoren eine Rolle, und daher ist der Unterschied zwischen leeren und vollen Flaschen nicht so signifikant.
Und selbst wenn sie mit gleicher Wahrscheinlichkeit zusammen zu stürzen beginnen, wird einer schneller umfallen?
Wenn wir den Luftwiderstand vernachlässigen und keinen Schlupf und eine identische Form- und Gewichtsverteilung annehmen, sollten sie mit der gleichen Geschwindigkeit umkippen.
Biophysiker