為什麼滾動摩擦力小於滑動摩擦力？

1樓：張磊

滾動摩擦的產生原因：接觸區的輪胎和地面發生相應變形，與支撐地面的接觸區產生法向和切向相互作用力。

從動輪勻速轉動（輪子受到的合力矩為零）時的受力分析圖：

Fz1是輪子變形後前端壓縮，後端鬆弛，法向反作用力向前偏移了一段距離a。 r是輪子半徑。W1為重力，Fp1為水平推力，Fx1為地面切向反作用力,Tf1 是Fz1產生的阻力矩，Tf1=a*Fz1.

輪子在豎直方向上沒有運動所以有 :Fz1=W1

輪子勻速轉動，所以合力矩為零：Tf1=a*Fz1=r*Fx1

那麼 Fx1=(a/r)*Fz1=(a/r)*W1 ，我們可以把a/r當成乙個滾動阻力係數記作Cf：

Fx1=Cf*W1

是不是和滑動摩擦公式很像？

a遠小於r ，所以Cf就很小。

大多數情況下Cf是小於的，所以Fx1就小於滑動摩擦力。

貌似到這裡就回答就結束了，但是滾動摩擦力在哪？Fx1就是滾動摩擦力嗎？

這裡我個人認為滾動摩擦力指的是輪子由於變形而與地面間產生的切向彈力，同時輪子與地面還有因為摩擦而產生的乙個摩擦力，Fx1是這兩個力的合力，Fx1小於滑動摩擦力，滾動摩擦力也就小於滑動摩擦力了。

2樓：

我的工科理論力學教材上，把滾動摩擦叫做滾動摩阻，說滾動摩阻其實是力偶矩造成的，然後是一系列推導，論證出滾動摩阻係數小於滑動摩擦係數。。。。

3樓：sir zhou

其實這個問題還是很好回答的，從定義出發，摩擦力是阻礙物體運動方向或運動趨勢，輪子滾動摩擦接觸點運動方向（合力）是從圓心指向接觸點，滾動摩擦方向就可以確定由接觸點指向圓心，根據力的分解，滾動摩擦有乙個比切向大得多的向上阻力，這個阻力抵消了輪子的重力，因此滾動摩擦力很小。

4樓：yuwenge

滾動摩擦力就是滑動摩擦力，只不過是滑動摩擦力還沒有滑動時候的摩擦力。

看一看輪子的受力圖就可以發現，滾動摩擦時是滑動摩擦力在推動輪子運動。

當輪子的滑動摩擦力小於物體運動所需力時，就會打滑。

5樓：馬遠方

我是研究摩擦學的。。。這個問題其實很有意思。FWZ

滾動摩擦力小於滑動摩擦力的結論大概是中學物理中的乙個結論，但是並沒有解釋清楚為什麼這樣。

要想給出合理的解釋，首先就需要對摩擦力的成因進行分析，建立合適的物理模型進行描述。

滑動摩擦力是怎麼形成的呢？其實吧。。。沒什麼人徹底搞清楚的。庫倫摩擦這個摩擦力等於正壓力乘以摩擦係數的公式其實大家都知道，都在用，對不對？在一定誤差範圍內對。

不對咋辦？寫文章的人告訴你，這叫誤差，然後你再觀察觀察，說「我看正壓力和摩擦力根本就不是比例關係嘛，你看那條曲線彎彎的。。」，寫文章的人又告訴你了，這叫非線性誤差，然後再給你加乙個非線性修正項。。。

跑題跑遠了。。。嗯嗯。。滑動摩擦，一般認為是介面粘連啊，小溝壑互相咬合啊什麼的造成的。

當然還有范德華力等。（什麼？你說范德華力是神馬？

那就是乙個分子之間的吸引力，很小很小很小）

好，湊合勉強說了下滑動摩擦的成因，再看看滾動摩擦。如果我們把滾動模型理想一下，比如，一根圓柱在地上滾，假設接觸面只有一條線，那這個時候可能庫倫摩擦力作用在接觸線上，而這時接觸線上的那部分圓柱體並沒有相對地面發生運動，也就是說沒有相對滑動，沒有阻礙圓柱體運動的因素存在。這種狀態下滾動摩擦為零。

實際的滾動自然是有摩擦的，從哪來？比如，接觸面會凹陷，有一小塊區域粘在一起，形成反向力矩；比如，圓柱體變形了，要向前滾就需要讓還沒接觸地面的那部分變形，產生阻力；比如，地上有膠水，把圓柱體粘住了，等等等。。。

再來回答樓主的問題。雖然有上面一段我們說的那些情況，但是實際的作用效果就是滾動摩擦力小。觀察生活，如果滑動摩擦力小的話，汽車就不用裝輪子了。

好，為什麼滑雪，雪橇用的是滑動摩擦力，不用輪子？答案就是，這種情況下滾動沒滑動划算，接觸面變化太大了。

大概就是這樣。

6樓：

學物理是很久以前的事了，至於這個，我想應該弄清楚摩擦力的決定因素。弄清楚了決定因素，經過合理的推理才能證明你的問題正確與否。