1物理學滾動阻力

滾動阻力
滾動阻力
在理論力學中,指物體滾動時受到的阻礙作用。通常指由重力引起的,它是一種力矩作用。
滾動阻力的產生
滾動阻力
以正方體為例,如下圖所示,設重力為G,重心到瞬心O的距離為 e,在外力 P 作用下發生滾動.,「G·e」便是滾動的阻力。隨著物體的滾動, e 逐漸縮小; G·e 也隨著一同減小.當G與N共線時 G·e 為零,越過共線點,- e的絕對值逐漸增大,Ⅰ- G·eⅠ 也隨著一同增大;此時無須外力 P作用 ,物體便能自行滾動至穩態.我們把阻力矩從最大值 G·e 到最大值Ⅰ- G·eⅠ 稱為一個力矩周期.在這個周期內, G·e 由最大阻礙作用變為最大動力作用,折而重新為阻力,開始下一個力矩周期.
滾動阻力
如果增加正方體的棱邊我們會發現 ,e 隨著棱邊個數 n 的增加而減小,從而導致 G·e 的初始值減小,力矩變化周期也隨之縮短。當 n 趨於無窮大時,這個正多稜體趨於圓。此時,由於圓周上各點到圓心的距離相等,- e現象消失;力矩 G·e 趨於一常量;並且,在滾動中始終維持在滾動前的臨界狀態。這個常量就是圓形體的滾動阻力。 一般,由物體重力引起的滾動阻礙作用要比滑動時的摩擦阻礙作用大得多,但圓形體的滾動阻礙作用卻很小。這是因為圓形體特有的幾何形狀所造成的。通常我們講的滾動多是指圓形體的滾動。
摩擦的輔助作用
力偶和力矩都能使物體滾動,但它們對瞬心有平動作用。滾動時的磨擦作用就是這種平動作用引起的反作用. 它和具有滑動趨勢時的磨擦作用是一樣的,也是靜磨擦力.
摩擦力F對O點不能構成力矩作用。因此,它不是滾動阻力;但,這個反作用力F的大小對物體的滾動卻有很大影響,例如,若腳下很滑(即摩擦作用小),人行走就會很吃力;汽車若在帶冰的路上行駛會出現『打滑』。它們都說明摩擦對滾動運動有很大影響。也就是說,對滾動來講, 摩擦作用是穩定瞬心,使之不產生位移的必要條件。摩擦作用越大,瞬心穩定性越強;沒有磨擦作用就不能產生滾動。

2汽車滾動阻力

汽車行駛時,車輪與地面在接觸區域的徑向、切向和側向均產生相互作用力,輪胎與地面亦存在相應的變形。無論是輪胎還是地面,其變形過程必然伴隨著一定的能量損失。這些能量損失是使車輪轉動時產生滾動阻力的根本原因。
上一篇[保護氣體]    下一篇 [煥雄]

相關評論

同義詞:暫無同義詞