為什麼滾動摩擦比滑動摩擦小

時間 2021-10-14 21:07:21

1樓:

物體的表面看起來是光滑的,實際也是不平的,導致有相互間的嚙合,所以滑動摩擦力比較大,而滾動摩擦就不用克服這個相互嚙合導致的力。

2樓:忻溫僑雁

滾動摩擦是乙個物體在另乙個物體上滾動時,物體所受到的對滾動的阻礙作用。滾動摩擦實際上是一種阻礙滾動的力偶矩。如圖5-10所示,當乙個物體在平面上滾動時,物體除了受到重力g、彈力n外,在接觸處還受到摩擦力f作用。

重力g與彈力n組成乙個力偶,其力偶矩m=δn這個力偶矩的方向與物體轉動的角速度ω相反,對轉動起阻礙作用,這就是所謂的滾動摩擦力偶矩,它阻礙物體的滾動。摩擦力f對質心c產生的力矩f·r和轉動角速度方向一致,它不阻礙物體的轉動,而是推動物體滾動。

滾動摩擦的產生是由於物體和平面接觸處的形變引起的。物體受重力作用而壓入支承面,同時本身也受壓縮而變形,因而在向前滾動時,接觸前方的支承面隆起,這使得支承面對物體的彈力n的作用點從最低點向前移,所以彈力n與重力g不在一條直線上,而形成了乙個阻礙滾動的力偶矩,這就是滾動摩擦。滾動摩擦的大小用力偶矩來量度,且與正壓力成正比,比例係數δ叫做滾動摩擦係數,它在數值上相當於彈力對於滾動物體質心的力臂,因此它具有長度的量綱;它跟滾動物體和支承面的材料、硬度及物體的半徑等因素有關。

既然滾動摩擦的大小是由滾動摩擦力偶矩決定的,所以對「滾動摩擦比滑動摩擦小」,我們不能理解為滾動摩擦力矩比滑動摩擦力小,因為力矩跟力是無法比較大小的,也不能說:「滾動摩擦力比滑動摩擦力小」,因為並不存在乙個「滾動摩擦力」。一般我們所說的「滾動摩擦比滑動摩擦小」,指的是在其他條件相同的情況下,克服滾動摩擦力矩使物體運動需要的力比克服滑動摩擦力所需要的力小得多。

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