桌面运动的小球不会一直运动下去会渐渐停下来这是因为受到了什么的作用
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在水平面滚动时,小球受到地面的摩擦力,受力不平衡,运动状态改变,最终停下.同时,在小球运动过程中,小球的动能逐渐减小,转化成克服与地面摩擦做功的内能,动能完全转化了时,小球停下了.一个小球在水平桌面上滚动会逐渐停下来,但是如果用力学知识分析,其平动速度只会减小到某一个值的时候就不变了,这却与常识违背,我的分析是这样的:
就像打台球一样,如果用中杆将白球打出去,则白球被击出去的一瞬间只有相对于桌面的平动速度V,没有转动速度,由于有相对向前运动,所以会受到向后的滑动摩擦力,速度会减慢.但是这个摩擦力也会使白球逐渐具有转动速度(其方向是白球上与桌面接触的那一点(设为A点)相对白球球心(设为O点)的速度Vao向后,而白球上离桌面最高的那一点(设为B点)相对于O点的速度Vbo向前的),而且只要这个相对于白球向后的摩擦力存在,白球的转动速度就会逐渐增大,以A点来作分析的话,刚开始其相对于O点的速度Vao向后,设其大小Vao<V,则A点相对于桌面的速度Va=V—Vao>0,所以A点相对桌面的速度向前,此时有摩擦力,其方向是向后的,这个摩擦力使Vao逐渐增大,由于能量守恒,转动速度Vao增大,转动动能增大了,则平动动能会减小,所以V逐渐减小,所以前期的过程是由于A点相对桌面的速度向后,受到滑动摩擦力(只要Vao<V,这个滑动摩擦力就存在)的作用,导致转动速度增大,而平动速度减小;但是当转动速度Vao增大到与V相等的时候,A点相对于桌面的速度Va=V—Vao=0,此时白球上唯一与桌面接触的一点A点与桌面的相对运动速度为0了,没有滑动摩擦力了.再看是否有静摩擦力,先看有无相对运动趋势,如果有相对运动趋势,则当桌面是光滑的时候,A点会相对于桌面运动,而这个问题中,既然此时A点相对桌面的速度Va为0,所以即使桌面光滑,A点也不会相对于桌面运动,所以A点相对桌面已无相对运动趋势,所以此时A点已不再受到任何摩擦力的作用了,即整个白球水平方向受力为0,平动速度和转动速度都已没有理由再改变,只能维持现状继续运动下去了(当然假设没有碰到边界或者其他物体),就像我开篇说的,小球速度只会减小到某一个值就不变了,这样的话小球不会停下来,这岂不是与常识违背吗?
就像打台球一样,如果用中杆将白球打出去,则白球被击出去的一瞬间只有相对于桌面的平动速度V,没有转动速度,由于有相对向前运动,所以会受到向后的滑动摩擦力,速度会减慢.但是这个摩擦力也会使白球逐渐具有转动速度(其方向是白球上与桌面接触的那一点(设为A点)相对白球球心(设为O点)的速度Vao向后,而白球上离桌面最高的那一点(设为B点)相对于O点的速度Vbo向前的),而且只要这个相对于白球向后的摩擦力存在,白球的转动速度就会逐渐增大,以A点来作分析的话,刚开始其相对于O点的速度Vao向后,设其大小Vao<V,则A点相对于桌面的速度Va=V—Vao>0,所以A点相对桌面的速度向前,此时有摩擦力,其方向是向后的,这个摩擦力使Vao逐渐增大,由于能量守恒,转动速度Vao增大,转动动能增大了,则平动动能会减小,所以V逐渐减小,所以前期的过程是由于A点相对桌面的速度向后,受到滑动摩擦力(只要Vao<V,这个滑动摩擦力就存在)的作用,导致转动速度增大,而平动速度减小;但是当转动速度Vao增大到与V相等的时候,A点相对于桌面的速度Va=V—Vao=0,此时白球上唯一与桌面接触的一点A点与桌面的相对运动速度为0了,没有滑动摩擦力了.再看是否有静摩擦力,先看有无相对运动趋势,如果有相对运动趋势,则当桌面是光滑的时候,A点会相对于桌面运动,而这个问题中,既然此时A点相对桌面的速度Va为0,所以即使桌面光滑,A点也不会相对于桌面运动,所以A点相对桌面已无相对运动趋势,所以此时A点已不再受到任何摩擦力的作用了,即整个白球水平方向受力为0,平动速度和转动速度都已没有理由再改变,只能维持现状继续运动下去了(当然假设没有碰到边界或者其他物体),就像我开篇说的,小球速度只会减小到某一个值就不变了,这样的话小球不会停下来,这岂不是与常识违背吗?
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