厦门鼓浪屿蜡像馆:一个气死物理老师的问题.

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/05/08 12:26:33
根据物理老师的说法,“车胎上的花纹是为了增大摩擦力”,但我前两天看F1比赛时,解说员说F1比赛的车胎必须开4条竖沟(顺轮胎转动方向),以防抓地力过大,速度过快,引发事故。到底谁说的对?

就你“所说的事实”,我来说一下

首先要注意,

注意0:轮胎产生的摩擦力的方向是向前的,正是由于发动机做功,进而产生了向前的摩擦力,车子才能前进。

注意1:只有横向的花纹才能在前进的方向上产生摩擦力,老师所说的花纹,就应该指的是横向的花纹。

注意2:竖向的花纹不能在前进的方向上产生摩擦力,相反,由于减少了横向花纹的面积,反倒是减少了前进的方向上产生的摩擦力。竖向花纹应该用于比较特殊的环境,一般不会使用。

注意3:车子的速度首先应该取决于它的发动机功率(如果是人的话,就是人做功的功率),其次它的轮胎的花纹产生的摩擦,会限制车子的最高速度(试着想想自己骑了一辆光滑轮胎的自行车)。简单地说,也就是横向花纹越多,允许的最高速度就越快(能不能达到这个最高速度就要看车子的功率了)。

第一,你说“根据物理老师的说法,车胎上的花纹是为了增大摩擦力”;

这是说法是正确的。试想想,如果车胎上没有花纹而非常光滑,车子还能前进吗?你可以试着想想自己骑了这样一辆自行车,无论你使多大的力气,自行车几乎只能在原地打滑(假定不会倒),而不能前进。

第二,你说“我前两天看F1比赛时,解说员说F1比赛的车胎必须开4条竖沟(顺轮胎转动方向),以防抓地力过大,速度过快,引发事故”;

这个也是正确的,并不和第一点矛盾。F1比赛的车功率很大,只要轮胎产生的摩擦允许,就可以达到极高的速度。规定车胎必须开4条竖沟(顺轮胎转动方向),当然就可以限制车子的速度,从而减少事故的发生。

这并不是散热的问题。由于F1赛车不同于民用车辆,他在高速行驶的时候就已经能够产生足够的下压力而不需要轮胎上的花纹。而且由于FIA规定“轮胎上必须有四条宽度超过1CM,深度超过?CM(这个不重要)的花纹,这样反而减小了接触面积,减小了摩擦力。现在FIA准备重新起用光头胎(就是没有任何花纹的轮胎)可见并不是因为散热的问题。而对于F1来说,花纹最大的用处其实是雨天是用雨胎的时候花纹可以有效排出水防止打滑。

这并不是散热的问题。由于F1赛车不同于民用车辆,他在高速行驶的时候就已经能够产生足够的下压力而不需要轮胎上的花纹。而且由于FIA规定“轮胎上必须有四条宽度超过1CM,深度超过?CM(这个不重要)的花纹,这样反而减小了接触面积,减小了摩擦力。现在FIA准备重新起用光头胎(就是没有任何花纹的轮胎)可见并不是因为散热的问题。而对于F1来说,花纹最大的用处其实是雨天是用雨胎的时候花纹可以有效排出水防止打滑。

两个都是对的,只是角度不同而已。
当车达到匀速行驶时,牵引力应该等于摩擦力也就是所说的抓地力!在其他条件相同的情况下,摩擦越大,汽车所能达到的最大牵引力就越大,当然汽车所能达到的速度就越大!
车胎上的花纹是为了增大摩擦,这一点很好理解,如果没有摩擦汽车就寸步难行,如果摩擦太小,车速只能一般,因为最大的牵引力也只能等于摩擦力!
当然,抓地力也就是摩擦力太大速度也会相应太大!这一点就可以解释上面所说的“车胎必须开4条竖沟(顺轮胎转动方向),以防抓地力过大,速度过快,引发事故。”

其实问题再简单不过了,用纹胎是为了减小与地面磨擦力,当功率大到一定程度时,磨擦力已经不是阻力而变成动力,加纹就是为了减少轮胎与地面接触面积,从面达到减速的目的,一句话,F1车的发动机与车身整体设计不成比例,才会有从轮胎到尾翼等各种各样的要求。