Ha egy lejtőn legurítok 2 ugyanolyan golyót, csak az egyik 2kg-mos, a másik 20kg-mos, akkor melyik golyó lesz a gyorsabb?

Attól függ, hogy mit hanyagolunk el.

1. Egyszerű, hétköznapi eset:

Elhanyagoljuk a golyók sűrűségét, a súrlódási különbségeket, a légellenállást és minden környezeti anizotrópiát, mert ezek meglehetősen kicsi eltéréseket okoznak. Ilyenkor a két golyó ugyanolyan gyorsulást szenved, minden pillanatban meg fog egyezni a sebességük, mert a gravitáció a tömeggel arányos erőt fejt ki rájuk. Tehát ha csak a gravitáció hatása érvényesül, semmi különbség sem lesz.

2. Ha nem hanyagolunk el semmit, akkor ennyi adatból nem lehet egyértelműen megállapítani.

Ignoramus

Mi az, hogy ugyanolya, de mégis eltérő tömegű? Milyen ugyanolyan? A mérete? A sűrűsége?

Ha ugyanakkora a méret, és elhanyagoljuk a súrlódást, megcsúszást, gördülési- és a közegellenállást, akkor a könnyebb ér le előbb, mert nagyobb a tehetetlenségi nyomatéka a nagyobb sűrűség miatt, így a helyzeti energia nagyobb részben fog forgási energiában tárolódni, mint a másik esetben. Emiatt pedig kisebb lesz a mozgási energiája.

Függ a golyók geometriai paramétereitől!

Energiákból indulj ki. Ami eltérést okozhat, az a tehetetlenségi nyomatékok különbözősége, ebből forgási energiakülönbség adódik.

(Illetve az ellenállások.)