Question

汽车在行驶过程中所受到牵引力实质上是什么?

Answer 1

有人认为“汽车受到的牵引力”,是指“地面对主动轮施加的向前的水平力”.这个说法也不完全对。 在下面的叙述中，用f，f1 ，f2 ，f3 ， f3 ， F合 表示力的大小，都它们都是正值。 发动机不工作而汽车继续向前行驶时,空气对它的力f1向后,地面对从动轮的水平力f2向后，对主动轮的水平力f3向后. 汽车受到的阻力f满足： f=f1+f2+f3 (1) 发动机工作，汽车加速行驶、匀速行驶的时候，空气对它的力f1向后,地面对从动轮的力f2向后，地面对主动轮的力f3向前. 这时合力F合满足： F合=f3-(f1+f2) (2) 如果我们把f3定义为牵引力的大小，把(f1+f2)定义为发动机工作时汽车受到的阻力的大小，似乎也是有道理的。但事实上，牵引力和阻力的定义不是这样的。 (2)式可化为 F合=(f3+f3)-(f1+f2+f3) (3) 事实上，(f3+f3)被定义为牵引力的大小，(f1+f2+f3)被定义为阻力的大小。 根据这个定义，如果f3＝2000N，f3＝3000N，那么牵引力大小为5000N. 这样定义，道理不是显而易见，所以一般书上也避而不讲。 发动机工作的效果，不是使主动轮受到的水平力，由零变为f3:而是使主动轮受到的水平力，由向后的f3变成向前的f3. 认识到这一点，也许有利于我们理解这个定义。 在谈论牵引力的功时，整个汽车是作为一个质点对待的，这样，牵引力的功，等于牵引力跟汽车路程的乘积。 把牵引力做了以上定义后，发动机的输出功率（跟汽油消耗量和效率有关），才等于牵引力的功率。这是采用以上定义的根本理由。 以上没有提到发动机以很小的功率工作，汽车（原来速度较大）减速运动的情况。这种情况下，f3有可能向后。如果向后的话，那么一定小于f3。如果向后的话，物理上仍说，有牵引力——牵引力的大小为f3-f3.