滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小這個(gè)結(jié)論大概是中學(xué)物理里的結(jié)論,但為什么會(huì)這樣卻沒(méi)有明確的解釋。
為了給出合理的解釋?zhuān)覀兪紫刃枰治瞿Σ廉a(chǎn)生的原因,并建立合適的物理模型來(lái)描述它。
滑動(dòng)摩擦力是怎樣形成的? 實(shí)際上。 。 。 沒(méi)有人能全部弄清楚。 庫(kù)侖摩擦力,摩擦力等于正壓力乘以摩擦系數(shù)的公式,其實(shí)是人人都知道、人人都用的吧? 在一定的誤差范圍內(nèi)進(jìn)行修正。
如果不起作用我該怎么辦? 寫(xiě)文章的人告訴你,這叫做錯(cuò)誤,然后你觀(guān)察說(shuō),“我看到正壓力和摩擦力根本不成正比。看看曲線(xiàn)……”,而寫(xiě)文章的人文章說(shuō)我告訴你了,這叫非線(xiàn)性誤差,然后我給你加上一個(gè)非線(xiàn)性修正項(xiàng)。 。 。
我離題太遠(yuǎn)了。 。 。 嗯。 。 滑動(dòng)摩擦一般認(rèn)為是由界面粘附、相互咬合的小溝壑等引起的,當(dāng)然還有范德華力等。 (啥?你說(shuō)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(shuō)一下滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的原因,然后再看滾動(dòng)摩擦。 如果我們理想化滾動(dòng)模型,比如一個(gè)圓柱體在地面上滾動(dòng),假設(shè)接觸面只有一條線(xiàn),那么庫(kù)侖摩擦力可能作用在接觸線(xiàn)上,但是圓柱體在接觸線(xiàn)上的部分相對(duì)于地面不發(fā)生運(yùn)動(dòng)什么時(shí)候用摩擦力公式,即不存在相對(duì)滑動(dòng)什么時(shí)候用摩擦力公式,不存在阻礙氣缸運(yùn)動(dòng)的因素。 在這種狀態(tài)下滾動(dòng)摩擦力為零。
實(shí)際的滾動(dòng)自然會(huì)涉及摩擦。 它從何而來(lái)? 例如,接觸面會(huì)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(dòng),還需要使尚未接觸地面的部分變形以產(chǎn)生阻力; 例如,地上有膠水。 、圓柱體涂膠等。 。 。
我來(lái)回答一下樓主的問(wèn)題吧。 雖然存在我們上段提到的情況,但實(shí)際效果是滾動(dòng)摩擦力小。 觀(guān)察生活,如果滑動(dòng)摩擦力小,汽車(chē)就不需要裝輪子。 好吧,為什么滑雪使用滑動(dòng)摩擦而不是輪子呢? 答案是,在這種情況下,滾動(dòng)不如滑動(dòng)劃算,因?yàn)榻佑|面變化太大。
大概就是這樣。