作者axis0801 (獵人哲學)
看板Physics
標題[問題] 轉動與功能原理一題
時間Fri Sep 3 22:53:38 2021
【題目】
https://i.ibb.co/4JL7w9c/001.jpg
【瓶頸】
第1小題,我知道可以利用力矩對角位移積分作功提供動能求得速度。
但是關於第2.3.4小題
我不能理解為什麼每秒3轉計算出來的位移(約6公尺)和每秒10公尺的行進速度有矛盾？
題目說的忽略地面對腳踏車的動摩擦，難道就是指這個存有出入的部份嗎？
已知等速運動，淨力為0
但我還是不太確定前輪和後輪個別的摩擦力和空氣阻力之間關係到底是如何？
希望有人能指點迷津，非常感謝！
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沉靜如海，靜水流深
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1F：推 phterm: 第二題可能題目沒考慮到 或者踏板的轉速跟車輪的轉速不同 09/04 08:26
2F：→ phterm: 就忽略這個矛盾去算踏板作功和空氣阻力作功的關係 09/04 08:28
3F：→ phterm: 地面給後輪的摩擦力向前 給前輪的摩擦力向後 09/04 08:30
4F：→ phterm: 所以前輪的摩擦力應該是後輪摩擦力減總摩擦力 09/04 08:31
5F：→ axis0801: 所以是踏板施力讓齒輪帶動後輪向後趨勢時接觸面給輪子的 09/05 00:39
6F：→ axis0801: 正向力的向量總和得到一個向前的靜摩擦力對吧？然後前輪 09/05 00:42
7F：→ axis0801: 因此被推動前進而受到地面所給予向後的靜摩擦力 09/05 00:47
8F：→ axis0801: 然後總摩擦力和就相當於空氣阻力,大小相等,方向相反? 09/05 00:49
9F：→ axis0801: 我這樣想法對嗎? 09/05 00:49
10F：推 phterm: 我也是這樣想的 只是不知道還有沒有需要考慮的地方 09/05 06:16
11F：→ axis0801: 好的!我也大略的把這題從頭解一次，過程如圖 09/05 23:52
13F：→ axis0801: 感謝! 09/05 23:55
14F：推 phterm: 第二題施力作功只需對抗磨擦力作功 跟原本的動能無關 09/06 07:32
15F：→ phterm: 所以連帶第四題的答案也有問題 09/06 07:33
16F：→ axis0801: 咦？因為我考慮的是靜摩擦力實質上是不作功的，所以我才 09/06 22:14
17F：→ axis0801: 會認為對抗的是空氣阻力作功，我把靜摩擦力當作一種正向 09/06 22:18
18F：→ axis0801: 力的形式對抗施力類似反作用力趨使前進，不知道對不對？ 09/06 22:22
19F：推 phterm: 你不覺得算出F=1227N 這個答案誇張嗎? 09/07 09:53
20F：→ phterm: 先不管你說的靜摩擦力作不作功 要維持等速 09/07 09:54
21F：→ phterm: 對腳踏板施力的作功+空氣阻力作功=0 即可 09/07 09:56
22F：→ axis0801: 原來如此!我懂了。若不施力作功，動能就會受空氣阻力作 09/07 21:43
23F：→ axis0801: 功消耗而減速。所以為了保持等速，施力作功必恰好抵消空 09/07 21:45
24F：→ axis0801: 氣阻力的負功，就如您所說的與原本的動能無關，感謝p大! 09/07 21:47
25F：→ axis0801: 哈!對了~1227N確實很誇張!是因為題目給的車速每秒10公尺 09/07 21:52
26F：→ axis0801: 因為你的提醒我才發現這個動能是起步一段時間所儲存的 09/07 21:55
27F：→ axis0801: 能量且已達到終端速度之後就不能適用我那樣的計算了。 09/07 22:05
28F：→ axis0801: 感謝您的耐心講解!:) 09/07 22:07