Момент инерции...

Глупости. Пустотелый цилиндр не может иметь ТАКИЕ ЖЕ размеры и массу, что и сплошной. Тут уж или размеры или масса.
Хотя может, если плотность различна.
В пустотелом среднее расстояние частиц до оси вращения больше, вот момент инерции (интеграл по объёму произведения плотности, квадрата расстояния, и элемента объёма) больше.