滾動摩擦力比滑動摩擦力小這個結論大概是中學物理里的結論,但為什么會這樣卻沒有明確的解釋。
為了給出合理的解釋,我們首先需要分析摩擦產生的原因,并建立合適的物理模型來描述它。
滑動摩擦力是怎樣形成的? 實際上。 。 。 沒有人能全部弄清楚。 庫侖摩擦力,摩擦力等于正壓力乘以摩擦系數的公式,其實是人人都知道、人人都用的吧? 在一定的誤差范圍內進行修正。
如果不起作用我該怎么辦? 寫文章的人告訴你,這叫做錯誤,然后你觀察說,“我看到正壓力和摩擦力根本不成正比。看看曲線……”,而寫文章的人文章說我告訴你了,這叫非線性誤差,然后我給你加上一個非線性修正項。 。 。
我離題太遠了。 。 。 嗯。 。 滑動摩擦一般認為是由界面粘附、相互咬合的小溝壑等引起的,當然還有范德華力等。 (啥?你說范德華力是神馬?就是分子間的吸引力,非常非常非常非常小)
好了,我們先說一下滑動摩擦產生的原因,然后再看滾動摩擦。 如果我們理想化滾動模型,比如一個圓柱體在地面上滾動,假設接觸面只有一條線,那么庫侖摩擦力可能作用在接觸線上,但是圓柱體在接觸線上的部分相對于地面不發生運動什么時候用摩擦力公式,即不存在相對滑動什么時候用摩擦力公式,不存在阻礙氣缸運動的因素。 在這種狀態下滾動摩擦力為零。
實際的滾動自然會涉及摩擦。 它從何而來? 例如,接觸面會凹陷,小面積粘在一起,形成反向力矩; 例如,圓柱體變形,要向前滾動,還需要使尚未接觸地面的部分變形以產生阻力; 例如,地上有膠水。 、圓柱體涂膠等。 。 。
我來回答一下樓主的問題吧。 雖然存在我們上段提到的情況,但實際效果是滾動摩擦力小。 觀察生活,如果滑動摩擦力小,汽車就不需要裝輪子。 好吧,為什么滑雪使用滑動摩擦而不是輪子呢? 答案是,在這種情況下,滾動不如滑動劃算,因為接觸面變化太大。
大概就是這樣。