麥克斯韋滾擺演示儀 BJDLL-19
滾擺的運動是擺輪質心的平動與擺輪繞軸轉動的合運動。以地球、滾擺為系統,滾擺在運動過程中(忽略空氣阻力)沒有外力做功、沒有非保守內力做功,系統的機械能守恒。即:滾擺的重力勢能與滾擺的動能之和保持不變。以最低點為重力勢能的參考點,滾擺上升到頂點時,儲蓄一定的(mgh)。擺輪滾動下落時,擺輪的重力勢能逐漸減小,而擺輪的平動動能(1/2mcvc2)和饒轉軸的轉動動能 (1/2Jcω2)逐漸增加。當懸線完全松開,滾擺到達最低點時,動能達到最大值,其數值等于擺輪在最高處的重力勢能。由于滾擺仍繼續旋轉,它又開始纏繞懸線使擺輪上升。在擺輪上升的過程中,動能又逐漸減小,勢能逐漸增加,上升到跟原來的高度時,動能為零,而勢能最大。如果忽略任何阻力,擺輪每次上升的高度都應該相同,說明滾擺的勢能和動能在相互轉化過程中,機械能的總量保持不變。