关于自行车运动中的滚动摩擦.pdfVIP

维普资讯 第 13卷 技 术 物 理 教 学 类似r． 加速 ，只能再用力去蹬． 因此，凡是运动状态改变的物体，对其矢 2 滚动摩阻的产生 量部分的求解，需要选取坐标系时，则取坐标 轴与运动方向平行．而运动状态不变的情况， 厂 求解结果与坐标系的选取无关．通过上边的例 ： F }＼ ／ 子希望能对同学们有所帮助． 关于自行车运动中的滚动摩擦 滚动摩阻的产生 ，主要由于轮子与支承 面实际上并非刚体，受力后产生 了一些变 张孟才 形，使接触处不再是一个点或一条直线， 而是偏 向滚动前沿的一块小面积，如图所 (山东省菏泽信息工程学校 274006) 示．接触面对轮子的支持力 (F)是分布 力，把分布力的合力R，沿水平方向的分力 一 般说来摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦． 即滑动摩擦力F，(很小)，沿竖直方向的分 一 个物体在另一个物体表面滚动受到的阻碍称 力即支持力 (F )．F 向轮子前方偏移了 为滚动摩擦，也叫滚动摩阻．以滚动代替滑动 一 小段距离 ()使F 与G组成一个力偶， 可以大大减小摩擦阻力．滚动摩阻产生的原因 其作用效果与主动转距 相反．对后轮来 和滑动摩擦不同．下面以人骑 自行车运动为 说，当 从零逐渐增大时，F 偏移的 也 例，作一滚动摩擦的探讨． 逐渐增大．当轮子开始滚动而尚未滚动的 1 静摩擦力的产生 临界状态，这是 F 向前偏移最大值 假设轮子与路面都是刚体，则前、后轮与 滚动的临界状态是平衡状态：．。．M=F · 水平路面接触于A．、B。点 (实际上是通过A， … ， 使轮子向前滚动；而 (G，F)这对 或 ，点与图面垂直的一条直线)，如图所示． 力偶矩阻止轮子滚动．对前轮来说，当后 假如车子初速度为零，后轮加一个转动力短 轮受到转矩 作用使 ．点受到向前的F静 ． 在竖直方向上：G。=F。；G：=Fm，二力 (推动车子向前的动力)．于是，前轮轴 0 平衡．在水平方向上：重点分析后轮，力矩 也受到一个向前的水平推力P (P—F静)． 的作用是使轮子上任何一点都绕转轴0，转动 在临界状态时，前轮也处于平衡状态：G， (或有转动趋势)，位于轮子边缘上的 ，点就 =FI，P=F，；Fi·R=Fvl ‘ 。．可见 ， 有向后运动的趋势，于是，路面便给 ，点向 (P，F，)和 (G，，F，)是两个力偶矩 ，前 前的摩擦力F静，若F静足够大 (通常路面能