46. ABC 三個圓筒的表面摩擦係數完全相同，長度則皆為 10 公分、半徑皆為 5 公分，A 是裡面什麼都沒有的空心圓筒 （總質量 10 公克）、B 則是在質量 5 公克的空心圓筒裡面額外放置了一顆 5 公克且可以滾動（但是不滑動）的圓球 （所以最後的總質量也是 10 公克）、C 則是實心圓筒（質量同樣是 10 公克），三個圓筒同時間沿著 30 度角的斜坡上 滾了下來，試問到達斜坡底部的先後順序應該是：
(A)C＞A＞B
(B)A＞B＞C
(C)B＞C＞A
(D)C＞B＞A

題目再確認一次：

• 三個圓筒的質量都相同（10 公克）、大小一樣（長度、半徑都相同）。

• A：空心圓筒（轉動慣量最大）

• B：5 公克的空心圓筒 + 5 公克的可以在裡面滾動的圓球

• C：實心圓筒（轉動慣量最小）

--- 關鍵思考：B 中的內部圓球是否真的「有效幫助整體滾動」？

雖然小球會自己滾動，乍看之下好像有自己的轉動動能，但實際上它的滾動對整個筒子的前進幫助不大。為什麼？

• 小球滾動不會推動外筒一起轉動，反而像是一個「內部消耗能量」的機制。

• 小球自己在滾，但它是靠摩擦跟筒內接觸的部分傳遞力，這其實會減慢整體系統的加速度。

• 也就是說，小球內部滾動「消耗能量」，但並不幫助整體下滑快。

---換句話說：

• A（空心圓筒）：整體滾動，無內部消耗。雖然轉動慣量大，但整體能量都用在轉與平移。

• B（內球會滾）：有一部分能量進入「內部自由度」（內球滾動），這不是對下滑有利的。

• C（實心圓筒）：轉動慣量最小，最容易下滑。

---加速度順序其實應該是：

C > A > B

✅ 考試答案選 A（C > A > B）是正確的，前提是你把 B 的小球視為內部耗能/自由度。

---小結：