纯滚动问题中摩擦力方向判断的一种方法

发布时间：2024-02-21 02:41

　　把刚体的平面运动分解为随质心的平移和绕质心的转动两部分叠加,然后通过假设接触面光滑,得到接触点的相对运动趋势,进而得到均质圆轮在纯滚动时的多种情况的摩擦力方向,为具体求解摩擦问题,快速判断静摩擦力方向提供依据。

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【部分图文】：

图1主动力F通过质心

均质圆轮的纯滚动问题是一个刚体在固定接触面（此时固定接触面用虚线表示）上的平面运动问题，圆轮所受重力和支持力都通过质心且在竖直方向，对圆轮水平运动无贡献，以下在受力图中，不再画出。刚体的平面运动可以看成随着质心的平移和绕着质心的转动两部分的合成，那么如果圆轮所受主动力F通过质心，....

图3主动力F通过内轮上侧

当主动力F通过内轮上侧时如图3(a）所示，主动力平移后如图3(b）所示，平移这部分的加速度的大小为a=F/m,t时刻的速度的大小为v1=at=Ft/m，方向向右，因刚体此时在做平移，同样，刚体上各点速度处处相同，则接触点的速度亦为此如图3(c）所示；力偶M作用下，圆轮作定轴转动，....

图4运动趋势

则此时接触点与圆心连线直径上的速度有三种情况（图4）。此时对应的摩擦力方向如图5，见表1(4)。

图5运动趋势

此时对应的摩擦力方向如图5，见表1(4)。当动力F通过外轮上侧时，摩擦力方向同样易得，见表1(5)。

本文编号：3904915