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?... 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,会不会有角速度?
(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,非常感谢~
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200912春
科技发烧友

2013-03-26 · 智能家居/数码/手机/智能家电产品都懂点
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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=δN

4)“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。

 

 

 

 

 

 


 

追问
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
追答

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。

约克仪器
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iq不知天高地厚
2013-03-26 · TA获得超过112个赞
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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
因处于平衡状态,所以无需外力
2是有向后的摩擦力,不过是滑动摩擦力。至于第一问,它的原始状态就有转动,而且没有外力阻止它转动。
3我觉得你需要重新认识静摩擦力!它是指有趋势而没运动的摩擦力!
4那就看你把不把它当质点了,当就没有;不当,就要用积分计算
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