小車功率問題的延伸（摩擦部分）

zerowing

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4 m$ v  ?$ Q, x' c. _, N之前的一個關于小車運行中消耗功率的問題引起熱議,。以致眾多大俠現(xiàn)身,。
1 v  k2 H# G9 d不過這個問題還是有需要研究和指名的部分的,。這里談一談,。
首先,，還原問題。
) `  N: n- N6 Q整體質(zhì)量：1500kg           勻速狀態(tài)運行速度：160m/min              接觸形式：鋼隊鋼滾動
4 A$ d" b. ^- G# w5 d- H$ [; j# i其他條件：未知
0 e2 `1 b0 y4 Z& G（PS：當開始寫之后,，筆者才發(fā)現(xiàn),，光討論摩擦形式的問題,篇幅就很長了，因此決定分開來討論,。首先是摩擦形式的討論,。）
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( q" C& Y8 |4 K9 i關于滾動摩擦和滑動摩擦

首先，這里必須說明,，滾動摩擦和滑動摩擦的性質(zhì)是不一樣的,。因此，把滑動摩擦定義為無限大曲率半徑下的滾動摩擦是不對的,。而且原則上講,，我們在談滾動摩擦的時候其研究前提就是純滾動無滑動。這一點請大家必須明確,。
* {' }" J5 a1 ]8 v  R' ^. i那么分開說：
滑動摩擦：滑動摩擦的三個要素點分別是：相對滑動,、接觸面擠壓、存在表面粗糙度,。
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相對滑動：這里指出了滑動摩擦的性質(zhì),，滑動摩擦是一種被動力，即只有先產(chǎn)生了相對運動,，才有滑動摩擦,。換句話說,，滑動摩擦力永遠都是一個與運動方向相反的力,，也就是永遠的阻力。

接觸面擠壓：這里強調(diào)兩點,。一是兩物體接觸,，不接觸無摩擦。二是兩物體因為外力作用產(chǎn)生擠壓變形,。
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8 @5 r/ ]/ h+ D: s表面粗糙度：這個不做說明了,。但是這里需要強調(diào)的一點是，絕對光滑的表面不會產(chǎn)生滑動摩擦力,。這點切忌,。
5 p4 k2 T6 L+ R, z8 L滑動摩擦力與接觸面積大小無關、與物體運動速度無關,。
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滾動摩擦：滾動摩擦力的實質(zhì)是滾動體與接觸面因為產(chǎn)生擠壓變形,，而形成的傾翻阻力。（但不僅限于擠壓形變）,。從本質(zhì)上講,，我們通常研究的滾動摩擦力是靜摩擦力的積分形式，必須說明，靜摩擦力在這里的作用是穩(wěn)定瞬心,，但也是產(chǎn)生傾翻阻力矩的原因,，這點上我與度娘百科的分歧很大。滾動摩擦的三個要素點：接觸且擠壓,、相對滾動（傾翻）,、接觸面粗糙。
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相對滾動（傾翻）：這點是滾動與滑動的最大區(qū)分點,。換句話說,，滾動摩擦力是一種阻礙物體翻轉(zhuǎn)的力。他阻礙的是物體的滾動（翻轉(zhuǎn)）趨勢,。而從另一個角度對比說,。我們研究滑動摩擦，研究的是質(zhì)點的力等效平移后的力平衡關系,。我們研究滾動摩擦,，研究的是物體的力等效平移后的力矩平衡關系。這是區(qū)別對待滑動摩擦和滾動摩擦的關鍵,。
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# M3 w' `0 U8 ?接觸且擠壓：雖然要素相同,，但是性質(zhì)不同�,；瑒幽Σ恋臄D壓力本身不產(chǎn)生阻礙運動的效果（正壓力與滑動摩擦力垂直）,；滾動摩擦的擠壓產(chǎn)生阻礙水平運動的效果（支撐力必然產(chǎn)生水平分力，如附圖,。靜摩擦力產(chǎn)生反扭矩）,。
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. H" N* T6 |9 j* v接觸面粗糙：這個在前面有提到。即,，滾動摩擦產(chǎn)生的前提是存在靜摩擦,，因此需要接觸面粗糙。這里特別指出：在光滑表面,，滾動的物體會停在原地轉(zhuǎn)動（但沒有水平位移）,，而水平移動的物體會保持速度水平移動。這就是滾動摩擦力和滑動摩擦力的表象區(qū)別,。
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7 r. m: [5 B- J1 l* P7 W逍遙曾有一句話形容滾動摩擦,，我認為是很貼切的。就是“滾動摩擦可以看成是無限邊數(shù)的正多邊形滾動,。其滾動摩擦系數(shù)就是其單邊邊長的一半”,。這里請參考我附圖中的演變過程。這也從一個側(cè)面證明,，滾動和滑動的產(chǎn)生機理不同,，不能把滑動摩擦看成是曲率半徑無限大的滾動摩擦,。

( k& f; p3 d1 \% G1 m8 R4 q: B先說這么多，歡迎大家討論,。
(感謝鷹大的加分和點亮）

zerowing

抱歉：占二樓以作數(shù)據(jù)計算掩飾欄,。請見諒,。

の小南灬

搬板凳聽老師講課~附帶賣瓜子花生礦泉水爆米花
" B2 ]/ o" n% K( c& v' d大學學的好多都還給老師了~哎~
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7 x4 v$ J! h. I% ~0 z+ Q' SPS:老師~圖片有點模糊,放大了看不清楚~

lyeen

很好的一堂摩擦學課，通俗易懂,！看完下課,。,。。,。,。。

zerowing

由于時間間隔問題,，已經(jīng)不能更改原帖內(nèi)容,，現(xiàn)在把新圖補上。

pacelife

很奇怪你的滾動摩擦系數(shù)是其單邊邊長的一半這個結(jié)論是從哪里來的

前景錢

看來還要加深內(nèi)功啊,。

智諧于心

細節(jié)是比較后要的，小中見大啊

zhuxuwei8

呵呵,，坐等后文,。。,。

子子61961

! m, a/ W; W& V: h0 T7 u9 p
  N- Y4 C  q# `7 n頂一下,。謝謝樓主的熱心分享~

7 a/ j  W  t# v9 t' I樓主提到的多邊形近似,，非常形象，第一次接觸,。
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以前在書店里看到過摩擦學的書,，翻了幾次，感覺挺難的,。
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