驱动力和速度的关系汽车最大牵引力
汽车发动机的最大功率是一个定值P。
( W = fs = f * vt,W=Pt ) -> P=fv
所以有P = fv,实际功率等于牵引力×速度,
踩油门时,增大的是发动机功率,而不是牵引力,当汽车慢速时增大油门,发动机的功率突然增大,由于在这个瞬间车速v还是个定值未变,所以牵引力f就会增大,与阻力f'(包括空气阻力地面摩擦力等等各种阻力)的合外力不为零,所以汽车加速,同时牵引力减小,牵引力减小到与阻力相等时,此时力平衡,车子最终匀速,若想再加速,就要再加大油门。 这里说的是自动排档的傻瓜车,只要踩油门就可以改变速度的,或者说是在手动挡的某一个档位。至于档位的改变,那是利用齿轮传动的原...全部
汽车发动机的最大功率是一个定值P。
( W = fs = f * vt,W=Pt ) -> P=fv
所以有P = fv,实际功率等于牵引力×速度,
踩油门时,增大的是发动机功率,而不是牵引力,当汽车慢速时增大油门,发动机的功率突然增大,由于在这个瞬间车速v还是个定值未变,所以牵引力f就会增大,与阻力f'(包括空气阻力地面摩擦力等等各种阻力)的合外力不为零,所以汽车加速,同时牵引力减小,牵引力减小到与阻力相等时,此时力平衡,车子最终匀速,若想再加速,就要再加大油门。
这里说的是自动排档的傻瓜车,只要踩油门就可以改变速度的,或者说是在手动挡的某一个档位。至于档位的改变,那是利用齿轮传动的原理,不同的组合以获得不同的转速,因为在功率一定的时候,转速越低扭矩的力越大,即所说的驱动力强,起步的时候都用采用低档位,因为p=fv,车子速度很小的时候需要很大牵引力来给予车子一个加速度……跑题了- -
滚动摩擦,记不记得你上次一个题[电动机带动滚轮],摩擦系数足够大的时候(即没达到滑动临界点),在轮子与木板的接触点处木板与轮子受到的都是静摩擦力,所以有轮子滚过的长度等于木板移动的距离,也可以理解为这个一直变化着接触面上的点在接触的时候并没有产生相对位移。
滚动摩擦时,接触面越软,形状变化越大,则滚动摩擦力就愈大。一般情况下,物体之间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,而车轮滚动消耗的不仅仅是轮子与地面的滚动摩擦力,还有轮轴之间的滑动摩擦力等等很多,在高速的时候最大的阻力是空气阻力,速度越快,空气阻力越大,但空气阻力的计算相当复杂,所以牵引力所对抗的这个阻力f',包括空气阻力等等各种因素的阻力合力
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补充:
为了说明白车子哪来的加速度,我加了个图,
现在分析,先解释一下扭矩,
使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩(也叫扭矩),转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积,转矩的计量单位为牛顿・米(N・m),发动机是有额定扭矩的,它的功率输出也是扭矩的形式,现在假设轮子得到的扭矩为M
那么轮子与地面接触的地方:
图1,轮子上的该质点A受到地面的静摩擦力f
图2,地面上的对应点受到轮子上A点作用力F, F= M/r
此时的 f<μN (即没有达到滑动临界点,否则就打滑了)
这个F就是牵引力
图3,对比人走路时,也是受静摩擦力,这个好理解吧
图4,这个轮子从斜面滚下,受到重力与支撑力的合力F,以及滚动摩擦f
这也没错吧,
这个图可以看成是汽车的那些个无驱动的轮子,加速度方向受到的是驱动轮带来的牵引力以及轮子的滚动摩擦力
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滚动摩擦定义:(引用)
物体在另一物体上滚动(或有滚动趋势)时受到的阻碍作用是由物体和支承面接触处的形变而产生的。
一般用滚动摩擦力矩来量度。滚动摩擦力矩的大小和支承力N成正比。即M=KN。K为比例系数,称为“滚动摩擦系数”。如火车轮与铁轨间的K值约为0。09~0。03厘米。圆轮和支持面愈坚硬,则滚动摩擦愈小。
若两者为绝对刚体,则滚动摩擦就为零。此时,轮与支持面间只接触一条线,支承力N通过圆轮的轴心。滚动摩擦系数具有长度的量纲,且有力臂的意义,常以厘米计算。其大小主要取决于相互接触物体的材料性质和表面状况(粗糙程度,湿度等)有关。
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滚动摩擦力,是阻力,起作用的是静摩擦力,可以理解为静摩擦力是动力,而滚动摩擦力是阻力。收起