作者waddler (搖擺人)
看板Physics
標題Re: [問題] 高中力學
時間Sat Dec 18 16:17:25 2010
※ 引述《Emcc (mass, momentum, energy)》之銘言：
: ※ 引述《finike (菲尼克)》之銘言：
: : 是非題
: : 一台火車以等速往同方向行駛，則軌道給列車的磨擦力與列車行駛方向相反。
: : 答案為錯
非常微妙
一般狀況下，我覺得這個答案是○
但如果把一切變因理想化，答案又會變成×
: 一台火車以等速度行駛
: 可知所受合力=0
: i) 鉛直方向
: 列車重力 與 軌道提供之正向力抵銷
: ii) 水平方向
: 空氣阻力 及 軌道摩擦力
: 空氣阻力必與列車行進方向相反
: 故軌道提供之摩擦力須與行進方向相同
: 以滿足 ΣFx=0
: 此題是非答案為 X
到此同意
這邊的前提應該是：假設車輪是理想剛體
: 如上篇推文裡有提到
: 主動輪(有動力) 與 被動輪(無動力)的情形不一樣
: 在皆為"純滾動"下
: 主動輪受的摩擦力會與行進方向相同
: 被動輪則相反
但我不太明白這邊為何要分主動輪被動輪
我想並不只有主動輪會受到空氣阻力，被動輪也會
合力為零的情況下，被動輪也該受一個向前的摩擦力才對
理想剛體的情況下
主動輪被動輪應該只在加速過程中有不同行為
而題目規定的是等速運動
如果進一步把空氣阻力丟掉
那不管哪個輪，受到的摩擦力都是零
================
現實情況的車輪跟軌道接觸面會有形變
導致正向力偏離中垂軸，並且跟軸有夾一個角度
垂直分量等於重力
水平分量就可視為摩擦力
因為迎著運動方向的那面形變會稍微厲害一點
所以正向力是稍為斜指向運動的反方向
也就是說，摩擦力向後
底下有詳細的示意圖跟說明
http://webphysics.davidson.edu/faculty/dmb/py430/friction/rolling.html
如果列車保持等速運動
那必定要有向前的驅動力來抵抗這些摩擦力
我想這是由主動輪引起的向前摩擦力提供
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
1F：→ condensed:就算要考慮空氣阻力，也應該考慮車身所受的阻力吧=.= 12/18 16:46
2F：→ condensed:車輪的有效面積這麼小能有甚麼貢獻 12/18 16:46
3F：→ waddler:有阻力就要抵消掉阿 @@a 12/18 16:48
4F：→ condensed:當你考慮的阻力遠小於其他阻力時，其他阻力都被忽略，還 12/18 23:31
5F：→ condensed:硬是考慮更小的阻力沒意義。 12/18 23:32
※ 編輯: waddler 來自: 128.189.189.92 (12/19 02:15)
6F：→ kevin60405:請問一下 "滾動摩擦"這個是從哪裡學的? 12/19 17:38
7F：→ kevin60405:常聽到人說滾動摩擦 可是物理系讀了四年課本完全沒提過 12/19 17:39
8F：→ waddler:樓上回錯篇? 12/19 19:30
9F：推 condensed:這啥?=.= 12/19 21:12