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无滑动滚动与静摩擦力?以及滑动滚动运动和摩擦力方向?

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/17 17:53:35
无滑动滚动与静摩擦力?以及滑动滚动运动和摩擦力方向?
1)在光滑平面上做匀速无滑动转动的物体,是不是不需要任何外力保持它一直继续运动下去?
2)那么,在一个粗糙平面上做同样运动的物体,会受到静摩擦力么?假如有,会是什么方向的?
(摩擦力会不会向后,因为要产生一定的力矩来保持物体滚动?可是摩擦力不应该和运动趋势的方向相反么,这样想摩擦力又应该向前.而且如果需要摩擦力保持滚动的话,第一个问题就不成立,因为没有摩擦力怎么会让物体转动呢?)
3)所谓的滚动摩擦力,是不是就是轮子转动时每个点的静摩擦力?
4)物体做滑动滚动的时候,
(我不太理解滑动滚动的概念,既然物体的角速度*R<中心速度,那么物体会怎样运动?并不是完全滚动,但是也不是完全滑动,那物体上每一个点与地面接触的时候是不是会滑动一小段距离?可是它的宏观表现是什么?)
5)如果中心加速度和角加速度相等,物体还进行滑动滚动的话,宏观表现是什么?
(中心速度=R*角速度,那么两边同时求导,可以得到中心加速度=R*角加速度,但是反推从数学角度是不成立的,因为积分时会有一个不确定的常量---从物理角度怎么解释?)
不好意思问了真么一大堆,假如你有耐心回答的话,
无滑动滚动与静摩擦力?以及滑动滚动运动和摩擦力方向?
1)是不需要任何外力保持它一直继续运动下去.-----惯性定律.2)不是静摩擦力,是动摩擦力,是与运动方向相反的方向.如没有外力,它的动能被阻力功消耗掉,会停止的.(  )中的问题,请见(3)3)不是滚动摩擦力,不是滚动摩擦力而是滚动摩擦阻力矩.滑动摩擦力F已成动力了.这个问题我得多说点:当一个物体沿着另一物体表面滚动或具有滚动趋势时,除受到滑动摩擦力F外,还受到一个阻力偶的作用.这个阻力偶(而不是题中称的摩擦力)称为滚动摩阻,其性质和滑动摩擦很不同.如图示 G为载荷,P为水平拉力.如果磙子和支撑面都是刚体,这时,不论在接触处产生多大的摩擦力,都不能阻止磙子滚动,但由经验可知,当P力很小时,磙子仍抱此不动,可见,支撑面对其还是能产生某个阻力偶,来平衡P和F所组成的力偶.实际上磙子和支撑面都是非刚体,以汽车轮为例,如中图车轮与地面接触处会发生变性,形成小接触面,轮子受到反作用力分布在这个小面积上,由于在P的作用下分布不对称.如图右 反作用力的合力R向P的方向偏移δ.R 分解成F和 N,P和F组成车轮滚动力偶,------可见滑动摩擦力F已成动力了,为什么有时车子打滑?-----因为F不够了. G和N组成阻止车轮滚动力偶矩M,M称为滚阻力偶矩.滚动力偶矩M=δN4)“物体做滑动滚动“是不可能的,滑动了就是打滑了,打滑就是轮子空转.就说物体做滚动吧,车轮对轴心转动,当然有角速度,轴心还相对地面移动.5)中心是转轴没有角速度、角速度.问题就没法答了. 你的问题很有意思,欢迎追问.      
 
再问: 谢谢你的详细回答,以及拓展延伸。。。还有回答我这些奇怪问题的耐心~ 不过如果轮子与地面接触时没有相对位移,那为什么还会有滑动摩擦? 我说的“滑动滚动”可能不太准确,我想说的是,一个轮子在滚动时,中心具有沿水平方向的速度,中心以外其它点都有角速度和水平方向的速度。当轮子的角速度*半径≠中心的速度,运动状态会怎样?我也很同意你说的“滑动了就是打滑了,打滑就是轮子空转”,可是课本就是不同意啊
再答: 先说明一下:以上说的汽车轮是指从动轮,(如果是驱动轮的话,情况不一样的)“轮子地面接触时没有相对位移,那为什么还会有滑动摩擦?”由于P的作用轮子有相对地面滑动的趋势,所以有滑动摩擦F,但F=P<最大静摩擦力Fm---轮子不滑动。如果P>最大静摩擦力Fm---轮子滑动.。在实际应用中P远小于最大静摩擦力Fm,就可以看出以滚动代替滑动的效果。 “角速度*半径≠中心的速度”等不等没什么关系啊?“滑动了就是打滑了,打滑就是轮子空转”,“空转”是我把题说跑了,说到汽车的驱动轮了。对从动轮来说就是变滚动为滑动了。