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独乐乐不如众乐乐

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发表于 2013-9-6 19:21:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 逍遥处士 于 2013-9-6 22:04 编辑
+ r) K, f; |, k1 l  K
4 K) T3 E8 y+ ~2 l! w) X2 D0 f近日琢磨滚动摩擦系数的时候,心有所感,心想独乐乐不如众乐乐,也给大伙儿出道题,如何?" Y/ Z7 F& B/ c" H7 C* W0 w# c, z/ x+ L
如图,大轮直径φ100mm,小轮直径25mm,二者之间正压力100N,二者滚动摩擦系数为u,忽略中间轴承的阻力矩。. t4 q9 [! w$ R3 g
两轮都是定轴转动。补充下,两轮是钢轮,但不是绝对刚体,否则就没得玩儿了。
+ i/ ~, A3 {* h# ~' z  j: y请问:
7 y$ n, d. I# a! Q: f1、若在最上点用力,到两轮相对滚动时,该力需多大?
& l' K, R+ h8 V. x1 s2、若在最下点用力,到两轮相对滚动时,该力又需多大?
0 b0 g, Y; `. A0 e8 ~  ^9 U1 ?' B4 j/ ^! c" }. _, v
题目若不明,请评论,吾即更改。
1 v9 q& s3 i1 s

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发表于 2013-9-6 19:35:37 | 显示全部楼层
小轮是固定?
. R8 P6 `# O% `2 c( m! t5 ^2 E& @如果中间轴承的阻力忽略,只要有力就可以滚动吧?

点评

我感觉你是对的,如果把力作用在上轮上面,对于下轮来说忽略轴承力的话,只要有力就可以转了  发表于 2016-9-24 11:06
我觉得我说的没错,在整体上来说它只要有力就可以运动。您说的滚动摩擦可以理解为内力,它是平衡的。整体上可以把两圆当做一个平衡的系统。所以您在哪个点施加力都是一样的。多大多小都可以,一样的。  发表于 2013-9-6 23:26
1、两轮都是定轴转动。2、似乎不然吧?  发表于 2013-9-6 19:44
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发表于 2013-9-6 19:38:34 | 显示全部楼层
明显不成比例嘛,大侠

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是的,已改好了 :D  发表于 2013-9-6 19:42
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发表于 2013-9-6 20:07:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 trilemma 于 2013-9-6 20:13 编辑
4 r, J. x; }. b' s
7 V- t3 Y4 }" D8 nf1*0.025=u*100
' d8 |8 Y. A6 U: a* y, V, W3 J8 ~* Q. A& y  Q( F" R
f1=4000u; s' Z% ?/ P$ e

+ Q% I/ L" D& R" Mf2*0.05=u*100
! G! d4 z% @0 w  ?( X& T" G0 v( ]* h4 @& Z9 H/ G
f2=2000u* N0 a7 e2 m. v5 w$ {8 f# \9 H. c
8 R9 g. D+ q' R. b( {, `0 K
感觉哪里不对...假设两轮无相对滑动匀速转动,是否需要一恒扭矩来维持?
; f+ C+ k( l9 d! M$ B) {9 q# ~* B; D. f7 @
或者换一种说法,初始有j1ω1+j2ω2的动量,自由状态下是否最终停下来了5 A6 Q2 u# g3 Q9 M5 y; d

点评

肯定需要扭矩来维持,如果不加力,就停止转动了。  发表于 2013-9-6 21:55
从静止慢慢加力,一直到能转动,测量此时加力的大小。  发表于 2013-9-6 21:51
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发表于 2013-9-6 21:19:59 | 显示全部楼层
两轮子中心固定且不计摩擦。 两轮见正压力100,可看成两个质量相同的轮子都在平面上滚动,两个F 是一样的 100u

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请看10楼是否有错误。  发表于 2013-9-7 08:22
答对一半 ,哪一半呢 逍遥大侠给指正下  发表于 2013-9-7 08:07
感觉您答对了一半^_^  发表于 2013-9-6 21:53
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发表于 2013-9-6 21:36:23 | 显示全部楼层
上4u,下u ?

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我的分析结果竟然是一样大,挺奇怪的。  发表于 2013-9-6 22:42
我的分析见后,若有谬误,请指正。  发表于 2013-9-6 22:42
100u=25*2F上。100u=50*2F下  发表于 2013-9-6 22:23
修正下,2u , 0.5u. 力的作用位置不同。忘记这个了  发表于 2013-9-6 22:22
来过程,兄弟!  发表于 2013-9-6 21:57
no...  发表于 2013-9-6 21:56
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 楼主| 发表于 2013-9-6 21:57:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 逍遥处士 于 2013-9-6 22:13 编辑
: x. w: }& `. Z- N& U, l$ @' W
3 q3 M7 `0 I; j! Y, l% f, X$ g+ }唉,都去非诚勿扰了……( }" Y& \  G0 L' W( }6 R$ E  @0 o2 \
结果吾已经推出来了,用的是鄙人一直以来用的“多边形比拟法”。
; i  e# C# w7 J/ s想看看大伙儿的方法。
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发表于 2013-9-6 22:02:43 | 显示全部楼层
如果两者皆为刚体,轴承摩擦不计,只要是转动的,那就不需要力来维持啊,牛顿定律-力的作用是改变运动状态,维持不需要

点评

他们接触点线速度相同,有摩擦系数但没有相对运动趋势啊!产生摩擦力有两个条件  发表于 2013-9-6 23:46
有滚动摩擦系数。需要力来维持。  发表于 2013-9-6 22:04
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发表于 2013-9-6 22:10:59 来自手机 | 显示全部楼层
不懂呀!来自: Android客户端
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 楼主| 发表于 2013-9-6 22:46:22 | 显示全部楼层
zerowing 发表于 2013-9-6 21:36
1 j8 e# ]6 {* v5 Y  w- S上4u,下u ?
6 F6 E1 P4 M* C3 p
“滚动摩擦系数的多边形比拟”- E7 u& Q) T& r7 E
+ o  c* O5 L1 f/ l, Z

- r$ R2 I5 [5 C# \3 _

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余琢磨这玩意儿老久了~~~  发表于 2013-9-7 08:25
恩,继续无视吧,值一样大。  发表于 2013-9-6 23:26
F上=5u, F下=1.25u。  发表于 2013-9-6 23:24
查了下手册,无视我的观点好了。逍兄计算的前半部分没错。摩擦阻力矩=N*uk*(1+R1/R2),所以F上=N*uk*(1/R1+1/R2). F下=N*uk*(1/R2+R1/R2^2); F上/F下=R2/R1。符合扭转传输规则。  发表于 2013-9-6 23:19
如果使用力平移,比如你途中的位置,则应在平移后补充一个反扭矩,即N*u,逆时针。平衡掉平移产生的假想扭矩。所以,计算中,也没有N*L/2这一项。  发表于 2013-9-6 22:58
逍兄,你这个计算里面对支点的选择貌似有问题。N应该在正压平面正中才对。所以,如果是相对圆心计算,则N不产生扭矩。相对压平点计算,Ff不产生扭矩,也就是二者只得其一。  发表于 2013-9-6 22:52
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