球体在平面上滚动,怎么损失能量的?大家都知道滑动摩擦和滚动摩擦吧,球在平面上滚动是会受到滚动摩擦力的,但从表面上看球和平面并没有产生相对滑动,我就不知道这个损失是怎么造成的

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/15 10:00:36

球体在平面上滚动,怎么损失能量的?大家都知道滑动摩擦和滚动摩擦吧,球在平面上滚动是会受到滚动摩擦力的,但从表面上看球和平面并没有产生相对滑动,我就不知道这个损失是怎么造成的
球体在平面上滚动,怎么损失能量的?
大家都知道滑动摩擦和滚动摩擦吧,球在平面上滚动是会受到滚动摩擦力的,但从表面上看球和平面并没有产生相对滑动,我就不知道这个损失是怎么造成的了.不知这里有没有经典物理学高手帮我解答一下这个疑问,也可以从微观的角度帮我分析下.

球体在平面上滚动,怎么损失能量的?大家都知道滑动摩擦和滚动摩擦吧,球在平面上滚动是会受到滚动摩擦力的,但从表面上看球和平面并没有产生相对滑动,我就不知道这个损失是怎么造成的
这个有很多原因啊:
1.空气阻力(真空情况下可以忽略)
2.球和平面都不可能是完美的球体和完美的平面,滚动中不平整的棱角会产生碰撞,发热.
3.球体在平面上肯定会有一个弹性形变,用来产生支持力,而在滚动过程中,这个形变位置在不停的改变!换句话说,就是在某一个位置周期性的出现“形变”-“还原”-“形变”-“还原”的过程,产热!
4.同样的道理,通过上面一条我们可以想到,这个小球与平面的接触的不是一个点,而是一个面.因此在滚动过程中,这个变化的面会与平面产生微小的滑动摩擦!(虽然看似小球在滚动,但是这个小滑动确实不可避免),产热!
5.另外还有比如“温度改变球形状,进而改变运动状态,使之不成为完美滚动,会发热”,“各位置地球重力不同,会改变球的接触面形变量,产热”,“平面的不平整可以微小改变小球运动轨迹,使形变做功更加剧烈”等好多原因,但是都是客观的次要原因.

上面的老兄说的对,不过还有一个原因:地球有吸引力,会对小球产生重力,小球为此而“牺牲”了一部分能量。

1。空气阻力消耗能量,
2。摩擦力消耗能量。
3。球体表面不能完全光滑,所以存在微观的坑洼,与平面的坑洼,存在碰撞能量损失。

高手来啦~ 哈哈
其实没什么,理想状况下只有滚动摩擦,而滚动摩擦不做功,正像你所说的,“球和平面间无相对滑动”,因而理想状态下球会无限滚动下去。。
只是日常生活中并无理想状态:
第一,球的滚动过程有平动速度兼转动速度,从而导致平动和转动空气阻力的产生,促使能量耗散
再者,所谓平面没有理想的那么平,极微观下可以看到坑坑洼洼,这使球在滚动过程中并没有看到的那么平稳,上下...

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高手来啦~ 哈哈
其实没什么,理想状况下只有滚动摩擦,而滚动摩擦不做功,正像你所说的,“球和平面间无相对滑动”,因而理想状态下球会无限滚动下去。。
只是日常生活中并无理想状态:
第一,球的滚动过程有平动速度兼转动速度,从而导致平动和转动空气阻力的产生,促使能量耗散
再者,所谓平面没有理想的那么平,极微观下可以看到坑坑洼洼,这使球在滚动过程中并没有看到的那么平稳,上下的颠簸促使球不断撞击平面~ 非弹性碰撞造成能量耗散
当然可能还有其他的原因,这里就想到两点
仅供楼主参考,欢迎大家讨论

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经典物理:完美平面、完美球体、没有空气阻力的情况下,只要存在摩擦力,小球就会停下来。做功只需要满足两个条件,一是力,二是力方向上的位移。对于这个题目,首先存在摩擦力,还敢肯定摩擦力的方向与运动方向相反,且小球运动存在位移,完全满足做功的条件。比喻一下:我们推着木块走,我们的手也没有离开木块,没有相对位移,那我们又是怎样对小木块做功的呢?道理是一样的。做功不需要相对位移,包括相对滑动。...

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经典物理:完美平面、完美球体、没有空气阻力的情况下,只要存在摩擦力,小球就会停下来。做功只需要满足两个条件,一是力,二是力方向上的位移。对于这个题目,首先存在摩擦力,还敢肯定摩擦力的方向与运动方向相反,且小球运动存在位移,完全满足做功的条件。比喻一下:我们推着木块走,我们的手也没有离开木块,没有相对位移,那我们又是怎样对小木块做功的呢?道理是一样的。做功不需要相对位移,包括相对滑动。

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不相互运动就不产生摩擦力?
你要补课了,
举个例子
你去推一个静止汽车而汽车没有动,你能说汽车没有摩擦力吗?这个时候是存在摩擦力的,静止摩擦力
球在滚动的时候是可以分出一个向前的力的,而不管在切面上球到底和地面发生相对运动时,他是存在一个向前的力的,因此他必然受一个向后的摩擦力。...

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不相互运动就不产生摩擦力?
你要补课了,
举个例子
你去推一个静止汽车而汽车没有动,你能说汽车没有摩擦力吗?这个时候是存在摩擦力的,静止摩擦力
球在滚动的时候是可以分出一个向前的力的,而不管在切面上球到底和地面发生相对运动时,他是存在一个向前的力的,因此他必然受一个向后的摩擦力。

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"可以分出一个向前的力的"有什么力,不会是指重力分力吧?在理想状态下,滚动会一直继续下去.

如果没有摩擦球应该在原地不动,不往前走,着点你要是明白了就不会有问题了。

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