直徑相同的車輪,，寬窄對于加速度的影響,？？

愛看書的pig

假如一輛車,，動力恒定在200NM,，輪胎直徑相同
寬輪胎是220mm寬，窄輪胎是180mm寬,。

請問,，哪種輪胎加速到100KM/h時間更短呢？,？

既然汽車前進的動力是由摩擦力提供的,。寬輪胎的摩擦力更大，f=ma,，這樣汽車的加速度更快,。

但網(wǎng)上有說窄輪胎啟動更快的，很疑惑,，希望大家?guī)兔Ψ治鲆幌?img src="static/image/smiley/default/hug.gif" smilieid="13" border="0" alt="" />


補充內(nèi)容 (2021-10-28 09:02):
經(jīng)過與眾多壇友的討論,，總結(jié)如下，希望大家看看對嗎：
在不打滑的前提下：主動輪與地面屬于靜滑動摩擦,，向前,，靜滑動摩擦fs=u*車重
車輪與地面的靜滑動摩擦系數(shù)取0.3.車重取15000N，則最大靜滑動摩擦力=4500N

補充內(nèi)容 (2021-10-28 09:05):
車輪直徑取600mm,，則最大靜滑動摩擦力對應(yīng)的力矩=4500N*0.3m=1350Nm,。
只要我的車，輸出扭矩不超過1350Nm,，那么,，我的車輪就不會打滑。


補充內(nèi)容 (2021-10-30 11:32):
錯了,。汽車車輪的運動屬于平面運動,。一方面是繞車軸的轉(zhuǎn)動，一方面是質(zhì)心的平移,。所以,，輸出扭矩肯定要大于摩擦力抵消的那部分扭矩。剩下的提供旋轉(zhuǎn),。然后,，與地面接觸的那點的瞬時速度一直為0，做純滾動,。

補充內(nèi)容 (2021-11-2 08:18):
之前想的又錯了,。。。地面對輪胎的摩擦力,，必須小于輸入車輪的扭矩,。分兩種情況
1.純滾動：輸入扭矩減去摩擦力對輪心的扭矩后得到的扭矩使輪胎旋轉(zhuǎn)，而摩擦力使輪胎向前運動,。這兩個運動合成之后,，接觸點速度0.

補充內(nèi)容 (2021-11-2 08:19):
2.打滑。地面提供的摩擦力很小,，輸入扭矩減去摩擦力矩后得到的力矩,這個力矩使車輪旋轉(zhuǎn)，車輪旋轉(zhuǎn)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于向前的速度,，所以車輪打滑啦,。

補充內(nèi)容 (2021-11-2 08:23):
沒想到一個日常生活中看似常見的問題。涉及到的知識點之多,，讓我咂舌,。
寬輪胎與窄輪胎，如果都不打滑,，那么相對較小質(zhì)量,，較小轉(zhuǎn)動慣量的車輪，加速將快一些,。


補充內(nèi)容 (2021-11-2 08:26):
至于豪車為什么車輪寬,，因為豪車的發(fā)動機一般較好，所以扭矩很大,。窄輪胎哪怕用盡全力也打滑,。所以豪車的輪胎寬。
一輛小破車,，窄輪胎也不打滑,，換上寬輪胎，也沒用,。因為壓根就用不到這些能力,。合適的才是最好的~~~

sgxap666

窄輪胎快些，阻力小些,。

武漢老虎

和路面有關(guān),。

愛看書的pig

sgxap666 發(fā)表于 2021-10-27 08:51
窄輪胎快些，阻力小些,。

汽車前進的動力不是靠  驅(qū)動輪的摩擦力提供嗎,？ 摩擦力方向向前
為啥窄輪胎摩擦力小，啟動快呀,？

oldpipe

你的力學(xué)沒學(xué)好,。作為物理課力學(xué)部分的基本概念之一，摩擦力取決于兩接觸面正壓力和摩擦系數(shù),，與接觸面積大小無關(guān),。第二個概念，輪胎寬窄影響輪胎質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量,，都是阻礙加速能力提高的因素,。

武漢老虎

還是和路面有關(guān),，存鏡面和砂石路面結(jié)果不同。

hxt610

愛看書的pig 發(fā)表于 2021-10-27 08:58
汽車前進的動力不是靠  驅(qū)動輪的摩擦力提供嗎,？ 摩擦力方向向前
為啥窄輪胎摩擦力小,，啟動快呀？

汽車前進需要地面的摩擦力不假,；但是別忘了,，摩擦力只是一個被動力；沒有驅(qū)動力就沒有摩擦力,；也就是說：只有驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)才能使車輪與地面產(chǎn)生摩擦力,；摩擦力的大小由驅(qū)動力決定。


摩擦力與接觸面積的關(guān)系是什么呢？
接觸面積決定最大靜摩擦力,，也就是車輪不打滑時的最大摩擦力,，而不是實時摩擦力；
寬輪胎比窄輪胎可以產(chǎn)生更大的靜摩擦力,，也只是能夠產(chǎn)生更大的靜摩擦力,。


所以在車輪不打滑的前提下，輪胎寬窄對于加速度是沒有影響的,；
如果考慮更細(xì)微的影響（風(fēng)阻,、慣量、質(zhì)量......）,，發(fā)動機動力相同的情況下,，寬輪胎比窄輪胎阻力更大，所以加速更慢,！


那么為什么寬輪胎的汽車會提供更好的加速性能呢？
是因為寬輪胎能夠提供更大的靜摩擦力（不打滑）,，也就可以給車輪施加更大的動力,。


大排量汽車（比如3.0L）配備更寬的輪胎，而小排量汽車（比如1.2L）配備較窄輪胎,，這就是原因,。

sunbetterwu

輪胎寬度會影響輪胎的使用壽命,，但對摩擦力沒有影響
對摩擦力有影響的是輪胎的花紋

魍者歸來

放眼一望，都是被高中物理坑害的孩子,。高中關(guān)于摩擦力的理論是閹割版,，另外，即使相同直徑的車輪,，寬窄不一樣,，實際直徑(變形后)也不一樣。討論加速性,，建議看看F1的輪子是寬是窄

hxt610

可能對摩擦力有誤解，摩擦力=摩擦系數(shù)*接觸面積   不假,；但是對于靜摩擦,，這個公式只描述了最大靜摩擦力，而不是實際靜摩擦力,；

實際靜摩擦力一定=牽引力（牽引力<最大靜摩擦力的情況下）
超過最大靜摩擦力后,，將適用動摩擦，理論上適用   摩擦力=摩擦系數(shù)*接觸面積  這個公式,。


本題討論范圍應(yīng)該局限在靜摩擦范圍,。