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1 # 偷懶的蜜蜂
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2 # 使用者2799474536354
車輪是支撐汽車重量,傳遞驅動力和制動力的媒介。汽車的滾動阻力偶矩,就是車輪的滾動阻力偶矩,汽車行駛時由於輪胎的彈性遲滯阻力和地面阻力作用的一種行駛阻力,叫做滾動阻力Fr(除滾阻之外,汽車行駛還有風阻、坡阻和加速度阻力),產生力矩就叫滾動阻力偶矩。分析輪胎在滾動狀態和靜止狀態的受力情況,取車輪中心受力如下圖所示。 W為車輪法向載荷,Fzl為地面對車輪的法向支撐力,在靜止狀態(b)時,Fzl和車輪中心線重合,而滾動狀態(a)時,由於前進方向的輪胎形變數更大,使得Fzl偏離中心線一個a的距離,可以稱偏心距,Tf=Fzl*a=W*a就是阻礙車輪滾動的滾動阻力偶矩。(法向和切向受力平衡,有Fzl=W,Fr=Fpl) 設車輪滾動半徑為r,驅動力矩Fpl*r則等於滾動阻力偶矩Tf=Fpl*r=Fr*r。可以進一步得到車輪滾動阻力的計算公式為Fr=(a/r)*W,a/r就被定義為滾動阻力系數fr。
角速度乘以半徑,就是輪子外緣的線速度,當它等於水平方向速度的時候,輪外緣與地面接觸面之間就沒有相對運動,所以就只有滾動了!至於能量轉化過程,首先要明白所有的力做功都是一種能量轉化.對於摩擦力來說,分成兩種:滾動摩擦力和滑動摩擦力,其實滾動摩擦力的本質就是靜摩擦力,因為輪外緣與地面之間沒有相對運動.但滾動摩擦力也可以做功,比如它可以將物體的線動能轉化為輪子的角動能,比如飛機接地以後,輪胎起轉!滑動摩擦力就是物體與地面之間有相對運動時產生的摩擦力,比如我們推箱子的時候.滑動摩擦力的做功可以將物體的動能轉化為熱能,這就是我們常說的摩擦會發熱.實際生活中汽車輪子運動過程中其實包括了滾動和滑動兩種,在汽車剎車過程中,滾動摩擦力負責將汽車的線動能轉化為輪胎的角動能,真正剎車其實靠的是滑動摩擦力,再將輪胎的角動能轉化為熱能耗散掉了!而完全的自由滾動則是沒有任何的摩擦力,比如你現在的這種情況.