Как направлена ​​сила трения на катящемся шарике?

Предположим, у вас есть твердый мяч на горизонтальном столе.

  1. Как направлена ​​сила трения, когда мяч, который я толкнул горизонтально, начал катиться ?
  2. Почему направление трения такое, какое оно есть?
  3. Какие силы действуют в точке контакта между дельтой времени t0 и t1? (Если разделить силу трения на подсилы)

    V=1Vx м/с

    Фх=?

Звучит как домашнее задание. В любом случае, проверьте webphysics.davidson.edu/faculty/dmb/PY430/Friction/rolling.html .

Ответы (1)

Сначала учтите, что трения нет. Точка контакта мяча со столом перемещается в направлении общего движения.

Теперь введите трение: у вас есть кинематическое трение, замедляющее эту точку, поэтому шарик катится из-за индуцированного крутящего момента. У вас будет движение между случаями чистого скольжения и чистого качения.

В этом случае направление силы трения очевидно (по определению трения).

Теперь, если вы сделаете вещи в предельном случае, у вас будет чистый прокат. В этом случае точка контакта имеет нулевую мгновенную скорость, и если движение горизонтальное, с постоянным, угловым и линейным движением, вам не нужно трение, если бы у вас было трение, это вызвало бы крутящий момент, и угловой момент изменится .

Если вы вводите ускорение или не горизонтальную поверхность: в этом случае у вас есть статическое трение: точка не может двигаться вперед, трение направлено против «ускоренного» направления, вы вводите крутящий момент.

Что касается вашего последнего абзаца ( «Если ввести ускорение...» ), то я думаю, что в чистом качении направление силы трения зависит от вида тенденции к относительному движению. физика.stackexchange.com/questions/149409/…