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  • 車輪摩擦力

    車輪摩擦力
    汽車在平路上勻速運(yùn)動,為什么說車的后輪是受到向前的靜摩擦力、而車的前輪是受到向后的滑動摩擦力?
    另外,當(dāng)汽車勻速運(yùn)動時(shí),后輪和地面接觸的那一點(diǎn)有沒有相對運(yùn)動?如果沒有相對運(yùn)動,那一點(diǎn)又怎么會運(yùn)動呢?
    物理人氣:758 ℃時(shí)間:2020-03-25 23:24:20
    優(yōu)質(zhì)解答
    前輪受到的不是滑動摩擦力,而是滾動摩擦力(更準(zhǔn)確地說是滾動摩擦力矩);而后輪受到的不僅有靜摩擦力,同時(shí)也還有滾動摩擦力.下面這帖中有許多關(guān)于摩擦力的知識和討論,請?zhí)貏e注意其中的4樓、11樓、13樓!
    汽車勻速運(yùn)動時(shí),后輪和地面接觸的那一點(diǎn)沒有相對運(yùn)動.這是車輪的轉(zhuǎn)動與平動兩種分運(yùn)動合成的問題:車輪的車軸有一個(gè)與汽車的整體相同的平動的速度v,車輪上的其他各點(diǎn)因與車軸是一體的,所以也都參與這一平動,但是,除此之外,那些點(diǎn)還有另一種運(yùn)動——繞車軸的轉(zhuǎn)動,這兩種運(yùn)動要合在一起才是那些點(diǎn)的真實(shí)運(yùn)動.各點(diǎn)的相對于車軸因轉(zhuǎn)動而具有的速度的大小方向各不相同:那些越靠近車軸的點(diǎn)速率(即速度的大?。┰叫?越邊緣的越大;各點(diǎn)的速度方向都垂直于該點(diǎn)到車軸中心的連線;車輪上部各點(diǎn)的速度在水平方向的分量與整車的平動速度v同向,而下部則反向.正常行駛時(shí),車輪最下端的那一點(diǎn)有隨車軸的平動速度v,同時(shí)又有相對于車軸的因轉(zhuǎn)動而具有的-v,合起來正好是0(作為對比,想想車輪最上端的那一點(diǎn),它有隨車軸的平動速度v,同時(shí)又有相對于車軸的v,合起來是2v——那一點(diǎn)的速度比整車快一倍!).我們能看到路面上清晰的車輪印,就因?yàn)檐囕喿钕露伺c地面接觸的瞬間相對于地面的速度為0,否則就像緊急剎車時(shí),車輪在地面拖過,痕跡是一條帶狀,不會再有清晰的輪胎花紋.
    之所以接觸的那一點(diǎn)會運(yùn)動起來,是因?yàn)槟且稽c(diǎn)是車輪的一部分,它要受到車輪其他部分對它的約束力.車輪在發(fā)動機(jī)以及傳動裝置的作用下轉(zhuǎn)動起來,也就帶著那一點(diǎn)運(yùn)動了!
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