Dlaczego pierścień ma wyższy moment bezwładności niż solidny dysk o równej masie i zewnętrznym promieniu?

Northwestern University wyjaśnia, że ​​pierścień ma wyższy moment bezwładności niż twardy dysk o równej masie i zewnętrznym promieniu, ponieważ ma mniejszą masę w środku. Zgodnie z zasadami bezwładności ciała mają więcej masy w centrum, mają niższy poziom bezwładności, co jest bezpośrednio związane z prędkością, z jaką obiekt może się obracać.

Jeśli drewniany krążek i metalowy pierścień o równym promieniu i równej masie zostaną obrócone w pochyloną płaszczyznę, każda z nich zarejestruje wyraźne przyspieszenie. Jeśli oba obiekty będą miały równe pchnięcia, metalowy pierścień będzie wirował dłużej niż dysk, ponieważ ma większy moment bezwładności. Niemniej jednak, jeśli dwa obiekty zostaną wyrzucone z tego samego punktu i jednocześnie na pochyłej płaszczyźnie, mniejszy moment bezwładności tarczy drewnianej spowoduje, że dotrze ona najpierw do dna.

Znajomość momentów bezwładności planet pozwoliła zrozumieć ich rozkład masy. Zrozumienie tych zasad ma również kluczowe znaczenie w projektowaniu satelitów. Zmiana rozmieszczenia masy wpływa na położenie osi obrotu, co z kolei zmienia moment bezwładności.