两台完全一样的自行车,两重量不一样的人骑,同以V为初速度进如一段坡路.从此不登车,谁先到坡底.

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/28 17:32:54

体轻者先到!!

首先,初速度V是个可有可无的条件,因为这里只是考虑定性的计算.

然后,我们来考虑,哪个自身由于在下坡上得到的向下重力的分量,与受到阻力的比,即加速度哪个大.

这里假设由于坡度造成重力分量函数为:Fun1(角度)*(自行车重+人重)

受到的阻力中,有两个部分:
1.风阻(风动力)
风阻与迎风面积以及形状有关,但是提问者没有交代风向与风力,因此不一定是风阻,也可能是风动力,因此我们暂不考虑.
2.自行车与地面的摩擦阻力(主要是滚动阻力,也包括自行车自身内部构件之间的滑动摩擦阻力与滑动阻力)
这里要讲一下滚动摩擦和滑动摩擦的区别:
滑动摩擦与压力成线性正比,即滑动摩擦=K*压力(K为摩擦系数);
滚动摩擦要小得多,且计算方法复杂,并不与压力成线性正比关系,这里与滚动物体和接触面是否为刚性有关,对于自行车而言,滚动物体(轮胎)为形变体,接触面(路面)为刚性体.这里我们必须做个假设,两者都没有到达轮子的钢圈滚地,即胎压能够支撑重量.
滚动摩擦此时近似为 tan(轮胎形变造成的下沉距离)*(自行车重+人重),定性地来说,随着压力的增大,滑动摩擦加速上升(直到滚钢圈,滚钢圈后为线性正比上升).
(顺便说下,如果滚动物体和接触面都为刚性体时,滚动摩擦可忽略,如火车轮与铁轨)

另外,自行车内部的构件之间的摩擦分滑动和滚动,对于我们这里例子来说,相对轮胎的摩擦可以忽略.

OK,到这里,我们可以得到如下的加速度计算方式:

在自行车这个例子中,加速动力随重力正比上升,滑动摩擦随重力加速上升,两者一除,因此加速度随重力下降.因此得出结论,体重者的自行车会下滑得慢些.

但在火车与铁轨的例子中,轮子与铁轨的摩擦可以忽略,主要是火车内部构件的滑动摩擦,这与重量成正比,此时两辆火车同时到.

不考虑风的阻力,一起到达

重的先到达呗!重力导致加速度大啊!

亲的人

一起到,下坡的过程中,进行受力分析,设斜坡的角度为α,沿斜坡所受的力为mg/sinα,则每