自行车行驶过程中摩擦力的分析|自行车行驶时的摩擦力方向?

  我们在自行车的行驶过程中都会碰到以下几种情况:   (1)原地打滑   假如自行车向前运动时,陷入了小坑,轮子会在坑里转动,在这过程中相接触的各点相对地面是有速度的,即在表面滑行,所以它受到的是滑动摩擦力。(如图1)链条给轮子一个动力使轮子顺时针转动地面对轮子总的摩擦力方向向前,此时摩擦力和运动方向相同,说明摩擦力提供了动力。
  (2)刹车滑行
  在平直的路面上,前轮、后轮刹车后,轮子不会转动只在路面上滑行,受到的也是滑动摩擦力。方向和运动方向相反,摩擦力是阻力。
  (3)匀速前进
  在车整体向前运动中,车有一速度为V,(如图2)我们先对后轮分析,后轮的整体有一向前的速度V,由于轮子滚动,在圆周上有速度V′=ωr,因为是匀速的所以V′的大小等于V。在轮子与地面的接触点A,其合速度为0。所以在接触的那一瞬间是静止的,并且有向前运动的趋势。所以受到的是静摩擦力。同理前轮也是静摩擦力。
  如果人通过链条给后轮一个力使后轮顺时针转动。设轮与地面光滑,则轮应加速顺时针转动,说明轮有相对地面向后的转动趋势,因此后轮的摩擦力向前。前轮转动是由于受到一推力的作用,若前轮与地面接触光滑则前轮就不会转动,故前轮相对地面有向前的运动趋势。其摩擦力向后。
  有些同学会说自行车在匀速前进时受到的是滚动摩擦力,根据滚动摩擦力的定义其实这也对。但我们必须知道滚动摩擦力只是静摩擦力的一种。
  
  “本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

推荐访问:摩擦力 行驶 过程中 自行车