【中圖分類號】G633.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)04-0188-01
一、汽車運動時的動力制動力和摩擦阻力該如何處理
1.汽車在自由滑動時的摩擦阻力
3.汽車在制動力作用下的摩擦阻力
汽車的制動力是通過剎車裝置作用于汽車車輪的,汽車的剎車也有后輪剎車和前后輪同時剎車兩種。
若汽車遇到緊急情況采取前后輪剎車,則制動力作用于前后輪,方向與汽車前進方向相反,大小決定于汽車司機所采取的動作,此時汽車只受制動力的作用而沒有摩擦阻力。
若汽車在一般情況下采取后輪剎車,則制動力作用于后輪,制動力的方向與汽車前進方向相反,制動力的大小也比急剎車時的制動力較小,前輪仍在滾動前進而受到滾動摩擦阻力的作用,滾動摩擦阻力的方向也與汽車前進方向相反,因此在這種情況下,汽車受到的阻力有兩個,一個是制動力,另一個是滾動摩擦阻力。滾動摩擦阻力的大小,與上述后輪驅(qū)動時計算滾動摩擦阻力的方法相同。
二、彈力和摩擦力在本質(zhì)上都是由電磁力引起的
《普通高中課程標準實驗教科書物理》(必修1)第50頁有一段文字:“自然界中最基本的相互作用是引力相互作用、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用。常見的重力是萬有引力在地球附近的表現(xiàn),常見的彈力、摩擦力是由電磁力引起的?!?/p>
為什么說彈力和摩擦力是由電磁力引起的呢?
從微觀上看,一切物體都是由分子組成的,分子有多原子分子和單原子分子。不管是多原子分子還是單原子分子,它們的排列都是有規(guī)律的。構(gòu)成分子的原子又是由帶正電的原子核和繞原子核運轉(zhuǎn)的帶負電的電子組成。在正常情況下,這些原子核與原子核間、電子與電子間、原子核與電子間,由于靜電力的作用而處于穩(wěn)定狀態(tài)。在外界條件的脅迫下使物體的形狀發(fā)生變化時,就使原子核與原子核間、電子與電子間、原子核與電子間的距離發(fā)生變化,從而表現(xiàn)出一股與形變方向相反的合力,這就是彈力和摩擦力。
如物體發(fā)生壓縮形變時,物體內(nèi)部這些原子核與原子核間、電子與電子間、原子核與電子間的距離都會變近,原子核與原子核間的靜電斥力作用即電磁作用,使物體的內(nèi)部產(chǎn)生了一股與壓縮方向相反的合力,作用于另一個使之形變的物體上,這就是壓力亦即彈力,因此說,彈力是由電磁作用引起的。
又如物體發(fā)生拉伸形變時,由于原子核與電子間的距離變遠,而產(chǎn)生靜電引力即電磁作用,使物體的內(nèi)部產(chǎn)生了一股與拉伸方向相反的合力,作用于另一個使之形變的物體上,這就是拉伸力亦即彈力,因此在拉伸形變時,彈力也是由電磁作用引起的。
再如一個物體相對于另一個物體運動或有相對運動趨勢時,由于兩個物體的表面高低不平,在這些高低不平的凸起部位間,有的部位原子核與原子核間、電子與電子間、原子核與電子間的距離便會變近,有的部位原子核與原子核間、電子與電子間、原子核與電子間的距離便會變遠。變近的部位,原子核和原子核間的靜電斥力作用即電磁作用,使之產(chǎn)生一股與相對運動相反的阻力,變遠的部位,原子核與電子間的靜電引力作用亦即電磁作用,也使之產(chǎn)生一股與相對運動相反的阻力,這兩股力都與相對運動反向相反,形成了一股合力,阻礙著物體間的相對運動和相對運動趨勢,這就是摩擦力,因此摩擦力的本質(zhì)也是電磁作用引起的。