汽车抱死后的摩擦力分析

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/23 05:13:08
据说轮胎抱死后,滚动摩擦变成了滑动摩擦,摩擦力反而减小了。为什么?
再问一句:为什么最大静摩擦力大于滑动摩擦力?

??准确说:轮胎抱死后,滚动摩擦变成了滑动摩擦,摩擦力可能增大也可能减小。分三种情况来讨论:
??①如果汽车运动时的滚动摩擦力F小于轮胎抱死后的滑动摩擦力f,那么轮胎抱死后摩擦力增大(f>F)。这么说不是废话么?原因在于,汽车运动时的滚动摩擦力本质是静摩擦力,这个静摩擦力通常会小于滑动摩擦力。我们来分析汽车后轮的受力:后轮滚动时,轮对地面有一个向后的推动力,地面对轮的接触面就有一个向前的反作用力F,这个力F是轮胎和地面的静摩擦力,F的大小可以是零和最大静摩擦力之间的任一数值,即0<F≤F(max)。如果这个数值F<f,则轮胎抱死后摩擦力增大。

??②通常我们都认为最大静摩擦力F(max)=滑动摩擦力f=μN,所以才有“滚动摩擦力小于滑动摩擦力的说法”。这个结论方便于一般简单的计算中应用,在不涉及到更复杂问题的探讨时可以认为是正确的,也就是说,最大静摩擦力F(max)=滑动摩擦力f只是一个近似的等于。理论或实验上,最大静摩擦力都略大于滑动摩擦力的。从宏观上理解:让一个物理从静变成动,存在一个加速的瞬间过程,刚开始的一瞬间要用的力最大以提供足够的加速度,而在滑动时就算有速过程也不会在瞬间有那么大的变化。如果汽车运动时的滚动摩擦力F大于轮胎抱死后的滑动摩擦力f,那么轮胎抱死后摩擦力反而减小(f<F)。

??③还要注意分析一种情况:题目中所说的“滚动摩擦力”是不是不变的量?如果“滚动摩擦力”是指轮胎抱死前的量,那么以上分析才有效。如果“滚动摩擦力”是指轮胎抱死后的滚动摩擦力,那么很明显,这个时候轮胎被卡死了,静摩擦力相当大,想滚动都不能,只好滑动了,当然是滚动摩擦力比滑动摩擦要大,所以汽车才不得以选择滑动。我想这可能才是题目所要说明的问题:如果汽车轮胎只滚动,则此时滚动摩擦力比滑动摩擦力小;如果汽车轮胎只滑动,则此时滑动摩擦力比滚动摩擦力小。汽车轮胎抱死后,说明这个时候轮胎受到的滚动摩擦力太大,汽车才选择了更小力的滑动方式。

滚动摩擦发生时,接触面受到静摩擦力。
如果用不断变大的力拉一个物体,物体受到的摩擦力与拉力的关系画图可以看到,开始拉不动,静摩擦力等于拉力;达到最大静摩擦后,下降一点再是与x轴平行的滑动摩擦。也就是说,最大静摩擦力大于滑动摩擦力。

摩擦是一个很复杂