Re: [請益] 如果球在沒有摩擦力的表面上滾動?
不論磨擦系數是多少,
等速的純滾動和地面之間沒有磨擦力,
否則,球的速度或角速度只少其中一個會改變。
為什麼呢?
如果球初速為0,有轉動,則接觸地面後,
摩擦力會把角動量變成質心的動量。和車輪的行為一樣。
如果球的角速度為0,有初速,則接觸地面後,
摩擦力會把動量變成角動量。球這種東西就是能滾的話絕對不會ㄍㄧㄣ住。
變速度的純滾動,如果沒有別的外力,
給球質心加速度的力,實際上就球面和地面的磨擦力。
如果轉矩不夠小而正向力(施在球上的重力)不夠大,
球會和地面動磨擦,但動磨擦一樣可以推動球的質心,同時減低球的轉速。
只是這個過程就是滑動混合滾動。
純滾動的定義其實就是如果球心的速度是v(以右為正),
球的角速度w和半徑r的乘積 wr=v (以順時針為正)。
所以
※ 引述《boyzone66 (打籃球ㄟ)》之銘言:
: 發現自己有些觀念沒弄懂 想請教一下
: (我怕敘述怪怪的,請包含。>"<)
: 1.初始狀態已經是滾動的球,如果轉移到沒有摩擦力的表面上,
: 在沒有施加任何外力的情況下,
: (a)球會以常速繼續保持滾動,對嗎?
: (b)那請問球還會滑動嗎?
如果你給它v的速度和v的角速度,在任何平面上都不會有磨擦力,所以不會滑動。
進入無磨擦表面後,運動狀態不會有任何變化。
: 2.有一個初始狀態原本在轉動的球(轉動軸和地面平行),其質心速度=0,
: 從空中落到一個表面上,
: (a)
: 如果這個表面是沒有摩擦力的,
: 這顆球是否就在原地一直轉動呢?
對
: (b)
: 如果這個表面是有摩擦力的,因為質心速度=0,
: 受到摩擦力影響後,才會造成純滾動,
: 但一開始可能會先轉動+滑動,老師說這是動摩擦力,
: 但我還是不太懂,能否解釋一下,為什麼這是動摩擦力?
: 難道是因為一開始球就在轉動了嗎 @__@~
: 說真的,我還是覺得很妙,就像我第一題的疑惑,
: 當球開始做純滾動後,就算沒有靜摩擦力,還是可以滾動阿?
如果磨擦力不夠,一開始球會打滑,
打滑的時候兩個表面之間有相對速度,同時也有力的交換,所以是動磨擦。
如果兩個表面相對速度是0,同時有力的交換,就是靜磨擦。
純滾動的球的速度不一定要由球的轉動而來。
如果初速0,等速轉動的球已經放在無磨擦力的平面上,
你吹夠長的一口氣,或戴無磨擦力手套推它,
使它加速到剛好 wr=v,那它就是純滾動。
: (c)
: 當我們說球在滑動(不包含滾動),
: 是原地打轉? 還是球會像被放在輸送帶上滑過去?
: 原地打轉是叫做滾動+滑動?
「純」滑動則球和地面相對速度是0。
所以原地打轉是滑動沒有滾動。
滾動混合滑動的例子是,
車子猛踩油門輪子一邊空轉一邊加速,
或在車子高速時使用檔煞減速,
兩種情況都是 wr≠v,輪子表面和地面有相對運動。
: 這是我自己想的問題,不是作業,可是我頭很大。。。。
: 謝謝!
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05/22 18:53, , 1F
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