車行走時靜摩擦力為什麼向前?

時間 2021-05-06 18:47:38

1樓:wzq48

相對運動趨勢不應該考慮線速度方向和向心力作用兩個因素嗎?

可能有兩個原因:

1 靜摩擦力存在於輪胎和地面之間,而輪胎的向心力是由輪胎內部的應力提供的,是輪胎的內力,與摩擦力無關。所以考慮靜摩擦力時只需要考慮兩者之間的相對運動趨勢,而不需要考慮向心力。

2 另外,向心力是由旋轉引起的,同生同滅。當輪胎與地面的接觸點靜止時並不存在向心力。

3 車行走時靜摩擦力並非都是向前的。主動輪受到地面的靜摩擦力向前,被動輪受到地面的靜摩擦力向後。

2樓:琉璃犀

重新回顧的時候發現前面的分析有點問題,後面運動趨勢的分析還是對的。還是不刪了吧,給自己留個警醒。

首先明確滾動摩擦是一種靜摩擦,但是有一點需要需要注意,輪子是怎麼滾起來的?

(時間比較緊拿visio隨便畫了個示意圖)

主動輪有乙個扭矩加持了,此時摩擦力方向很簡單就是阻礙相對運動的趨勢,相對運動的趨勢就是轉動中心想向後運動(由於有扭矩),為了阻礙他就必然向前。

從動輪此時輪子被施加乙個向前的力,而沒有扭矩做動力,此時若想需要滾動就需要力矩,滾動的中心(0速度點)是和地面相接觸的點。此時就要去考慮是誰來提供了這個力矩。目前一般的解釋就是如上圖所示。

其實重力和支援力也是可以成矩的!但是你會發現他這個矩和輪子轉動的方向相反。這就需要摩擦力和推力成乙個和轉動方向相同的矩來克服它。這也就意味著摩擦力和推力方向相反。

為什麼作用點在輪前?這個其實是大家總結出來的,暫時我也沒找到什麼依據(狗頭 ),教科書上一般都是這麼畫的,而且你在乙個粗糙表面對球向前施加乙個短暫的力進行輕微攝動,你會發現球會先隨力向前,但是力消失後,會回滾,這個就是因為重力和支援力的矩起了作用。

從阻礙運動趨勢的角度來講:

其實剛體運動是分為平動(就是平移)和轉動(旋轉)才能達到任意姿態的。主動輪的力矩驅動(你可以認為是扭),阻礙運動趨勢就是(抵)抗扭,即阻礙與地面接觸點的轉動,所以主動輪摩擦力向前。而從動輪是力驅動,就是平動,就是阻礙從動輪向前的平動,所以摩擦力向後。

3樓:葉老師物理

首先,你得弄明白研究物件。觀察自行車後輪與地面接觸的點——研究物件,你用力蹬的時候,後輪上的這個點相對於地面有向後的運動趨勢,所以,後輪所受摩擦力向前。前輪是被推動的,所以所受摩擦力向後。

現在,你明白了,後輪是驅動輪摩擦力是動力,前輪是從動輪摩擦力是阻力。

祝你愉快!

4樓:argo

主動輪,如果地面光滑,只會原地打轉,所以接觸點相對地面的運動趨勢是向後的,因此靜摩擦力是向前的。

從動輪,如果地面光滑,則會被平推向前,所以接觸點相對地面的運動趨勢是向前的,因此靜摩擦力是向後的。

為什麼「相對運動趨勢應該考慮線速度方向和向心力作用兩個因素」?沒明白你的意思。判斷相對運動的趨勢,是先假定接觸面光滑,然後看二者之間會有什麼樣的相對運動

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