滚动的瓶子

　　比萨斜塔实验是科学史上一个非常著名的实验，在这个实验中伽利略借助两只不同重量的铁球证明了物体下落速度是与重量无关的。那么，相同重量的物体落下的速度是否一定相同呢？现在我们来做一个关于滚动摩擦的小实验，也许结果会出乎你的意料。

　　取一块长方形木板，用几本书将其中一端垫高并固定住，另一端平放在桌子上。找两只相同质地、同等大小、重量相等的圆形玻璃瓶子，分别装入等重的细沙和清水，盖上瓶盖。为防止瓶子滚动时水和沙子漏出，可以在瓶口处粘上少许蜂蜡。

　　现在把两只瓶子放在木板上，在同一起始高度让二者同时向下滚动。理论上说，两只瓶子的重量相同，又在同一块木板上下滑，那么两只瓶子受到的外部摩擦阻力应该是一样的，又因为二者从同一高度同时下滑，那么两只瓶子应该同时到达桌面。但实际上你会发现，装水的瓶子将比装沙子的瓶子提前到达终点。为什么会这样呢？

　　实际上瓶子在起始位置上时具有的能量就是势能，当它开始下滑时势能会转化成动能及摩擦产生的热能，虽然两只瓶子与木板的摩擦是一样的，但沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多，而且沙子之间还会有摩擦，这些摩擦产生的热能比装水的瓶子内部摩擦的热能要大，根据能量守恒定律，装沙子的瓶子动能自然就少了，因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。

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