作者playskin (上山下海香蕉皮)
看板Physics
标题Re: [请益] 如果球在没有摩擦力的表面上滚动?
时间Fri May 22 08:00:12 2009
不论磨擦系数是多少,
等速的纯滚动和地面之间没有磨擦力,
否则,球的速度或角速度只少其中一个会改变。
为什麽呢?
如果球初速为0,有转动,则接触地面後,
摩擦力会把角动量变成质心的动量。和车轮的行为一样。
如果球的角速度为0,有初速,则接触地面後,
摩擦力会把动量变成角动量。球这种东西就是能滚的话绝对不会ㄍㄧㄣ住。
变速度的纯滚动,如果没有别的外力,
给球质心加速度的力,实际上就球面和地面的磨擦力。
如果转矩不够小而正向力(施在球上的重力)不够大,
球会和地面动磨擦,但动磨擦一样可以推动球的质心,同时减低球的转速。
只是这个过程就是滑动混合滚动。
纯滚动的定义其实就是如果球心的速度是v(以右为正),
球的角速度w和半径r的乘积 wr=v (以顺时针为正)。
所以
※ 引述《boyzone66 (打篮球ㄟ)》之铭言:
: 发现自己有些观念没弄懂 想请教一下
: (我怕叙述怪怪的,请包含。>"<)
: 1.初始状态已经是滚动的球,如果转移到没有摩擦力的表面上,
: 在没有施加任何外力的情况下,
: (a)球会以常速继续保持滚动,对吗?
: (b)那请问球还会滑动吗?
如果你给它v的速度和v的角速度,在任何平面上都不会有磨擦力,所以不会滑动。
进入无磨擦表面後,运动状态不会有任何变化。
: 2.有一个初始状态原本在转动的球(转动轴和地面平行),其质心速度=0,
: 从空中落到一个表面上,
: (a)
: 如果这个表面是没有摩擦力的,
: 这颗球是否就在原地一直转动呢?
对
: (b)
: 如果这个表面是有摩擦力的,因为质心速度=0,
: 受到摩擦力影响後,才会造成纯滚动,
: 但一开始可能会先转动+滑动,老师说这是动摩擦力,
: 但我还是不太懂,能否解释一下,为什麽这是动摩擦力?
: 难道是因为一开始球就在转动了吗 @__@~
: 说真的,我还是觉得很妙,就像我第一题的疑惑,
: 当球开始做纯滚动後,就算没有静摩擦力,还是可以滚动阿?
如果磨擦力不够,一开始球会打滑,
打滑的时候两个表面之间有相对速度,同时也有力的交换,所以是动磨擦。
如果两个表面相对速度是0,同时有力的交换,就是静磨擦。
纯滚动的球的速度不一定要由球的转动而来。
如果初速0,等速转动的球已经放在无磨擦力的平面上,
你吹够长的一口气,或戴无磨擦力手套推它,
使它加速到刚好 wr=v,那它就是纯滚动。
: (c)
: 当我们说球在滑动(不包含滚动),
: 是原地打转? 还是球会像被放在输送带上滑过去?
: 原地打转是叫做滚动+滑动?
「纯」滑动则球和地面相对速度是0。
所以原地打转是滑动没有滚动。
滚动混合滑动的例子是,
车子猛踩油门轮子一边空转一边加速,
或在车子高速时使用档煞减速,
两种情况都是 wr≠v,轮子表面和地面有相对运动。
: 这是我自己想的问题,不是作业,可是我头很大。。。。
: 谢谢!
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1F:→ boyzone66:非常感谢...^^ 05/22 18:53