直行车轮子摩擦力
自從在沈陽告別騎直行車后,在撫順我就思考直行車兩個輪子的靜摩擦力問題。我希望這世界上所有的錯誤、失敗、不穩定都集中在直行車中。
在水平光滑平面上,施加一個平行力F與物體m。物體m必然沿F進行迅速運動。
在高中階段有兩個結論:
- 物體受力的方向與物體速度方向一致。
- 摩擦力與物體瞬間運動方向相反,阻礙物體運動。
以上兩個結論是分析車輪的摩擦力的基礎。
對于直行車有三個結論:
- 直行車有兩個輪子。
- 一般地,直行車輪子運動方向相同。
- 直行車運動方向和直行車后輪運動方向相反。
下面分析直行車后輪:
上圖的圓環可看做直行車的后輪。后輪中有3點,以這三點的運動方向來標記后輪的運動方向。假設一個直行車后輪在光滑平面是這樣運動的:
觀察上圖三點的運動趨勢,由圓環的運動特性可知,后車輪是向后運動的。如果是直行車后輪向后運動,直行車在光滑平面也是向后運動的。
下面討論直行車在有摩擦力的平面上運動的情形。
可知直行車后車輪的摩擦力是向前的。
直行車前輪也是有直行車后輪驅動的。所以直行車前輪向后動,摩擦力向前。
可見直行車兩車輪的摩擦力與直行車運動方向相反。
直行車前輪摩擦力可不可以向前?剎車時就可以。某種情況甚至前輪可以向前轉。
總結
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