线轴状刚体平面平行运动实验简析
An experimental analysis of parallel movement of a spool-like rigid body作者机构:清华大学物理系北京100084
出 版 物:《大学物理》 (College Physics)
年 卷 期:2017年第36卷第10期
页 面:29-32页
学科分类:08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
摘 要:用细丝线拉动线轴状刚体在水平平面桌面上(或水平导轨上)的运动,是典型的平面平行运动.改变细丝线拉力的倾角或方式,线轴状刚体可以有多种不同的运动状态,因此这是一个有趣的演示实验.之所以线轴状刚体有多种运动状态,关键因素是线轴状刚体在作纯滚动时它与平面桌面或导轨之间的相互作用力是静摩擦力,静摩擦力可以在一定范围连续变化以使线轴状刚体的运动能够满足动力学方程和运动学方程.当所需要的静摩擦力超出其最大允许值时,线轴状刚体与平面桌面或导轨之间将出现滑动,二者之间的摩擦力将由静摩擦力变为滑动摩擦力,纯滚动状态将消失.