⑴ 汽車在路上行駛,會受到哪些力
汽車運動的驅動輪受力分析是這樣的:汽車牽引力提供輪胎轉動力矩,輪胎產生與地面相對向後的運動趨勢,從而產生靜摩擦力,這個摩擦力是與汽車前進方向一致的.同時由於輪胎和地面的變形以及地面的不平整度,在前進過程中會產生向後摩擦阻力.汽車牽引力(力矩)對於汽車來說是內力,它的作用是提供輪胎與地面的相對運動而產生靜摩擦推進力.對於打滑的輪胎就是因為沒有靜摩擦力,但你不能說汽車沒有牽引力矩(因為汽車在牽引力作用下高速空轉).
所以准確的說,把汽車當作整體,車輪受到地面的力為兩個,靜摩擦推進力與滾動摩擦阻力,在勻速運動時這兩個力相互平衡(不考慮空氣阻力等其他力的情況下).
⑵ 汽車轉彎受力分析
汽車在前進過程中轉向,會產生兩個力:使汽車向前行駛的摩擦力和是汽車轉向的外側摩擦力。
在汽車運動的過程中,汽車受到地面向前的靜摩擦以充當牽引力,同時受到滾動摩擦力作為阻力。當汽車勻速運動時,這兩個力相等。在汽車轉彎的時候,輪胎受到的靜摩擦力是指向圓心的偏前方的,向前的與滾動摩擦相等,指向圓心的充當向心力,這里是勻速率的轉彎。
汽車拐彎時:
①司機要轉動方向盤——力是改變物體運動狀態的原因;
②乘客會向拐彎的反方向傾倒——由於乘客具有慣性。
汽車急剎車(減速)時:
①司機踩剎車——力是改變物體運動狀態的原因;
②乘客會向車行方向傾倒——慣性;
③司機用較小的力就能剎住車——杠桿原理;
④用力踩剎車——增大壓力來增大摩擦;
⑤急剎車時,車輪與地面的摩擦由滾動摩擦變成滑動摩擦。
⑶ 汽車阻力怎樣分析
汽車的行駛阻力我們知道汽車要運動,就必須有克服各種阻力的驅動力,也就是說,汽車在行駛中所需要的功率和能量是取決於它的行駛阻力。
因此,我們首先要了解的就是阻力。有些人大概會問了,我們只要給汽車裝個大功率的發動機就好了,還用得著管它什麼阻力么?如果是這樣就會面臨幾個問題:1、究竟多大功率的發動機才可以呢?沒有一個對比參照物,我們如何確定我們需要多大功率呢;2、汽車的設計是先設計了汽車的總成,比如底盤,車體等等的部分之後,才設計和選用發動機的,如果不知道這部汽車將面對的阻力,那麼我們根本沒辦法設計出實用的汽車;3、就算有了非常大功率的發動機(足夠可否任何在地面行駛時的阻力),並且已經裝上了合適的車體,在使用中也會因為行駛性、油耗,排放,保養,維修等問題而使你無法正常使用它。由此可見,我們要了解汽車的動力性,首先就是要知道我們所遇阻力有哪些。
一般,汽車的行駛阻力可以分為穩定行駛阻力和動態行駛阻力。
穩定行駛阻力包括了車輪阻力、空氣阻力以及坡度阻力。
1、車輪阻力
我們所說的車輪阻力其實是由輪胎的滾動阻力、路面阻力還有輪胎側偏引起的阻力所構成。
當汽車在行駛時會使得輪胎變形,而不是一直保持靜止時的圓形,而由於輪胎本身的橡膠和內部的空氣都具有彈性,因此在輪胎滾動是會使得輪胎反復經歷壓縮和伸展的過程,由此產生了阻尼功,即變形阻力。經過試驗表明,當汽車超過45m/s(162km/h)時輪胎變形阻力就會急劇增加,這不僅要求有更高的動力,對輪胎本身也是極大的考驗。而輪胎在路面行駛時,胎面與地面之間存在著縱向和橫向的相對局部滑動,還有車輪軸承內部也會有相對運動,因此又會有摩擦阻力產生。由於我們是被空氣所包圍的,只要是運動的物體就會受到空氣阻力的影響。這三種阻力:變形阻力、摩擦阻力還有輪胎空氣阻力的總和便是輪胎的滾動阻力了。在40m/s(144km/h)以下的速度范圍內,變形阻力佔了輪胎的滾動阻力的90%-95%,摩擦阻力佔2%-10%,而輪胎空氣阻力所佔的比率極小。
而路面阻力就是輪胎在各種路面上的滾動阻力,由於各種路面不同,而產生的阻力也不同,在這里就不詳細研究了。還有便是輪胎側偏引起的阻力,這是由於車輪的運動方向與受到的側向力產生了夾角而產生的。
2、空氣阻力
汽車在行駛時,需要擠開周圍的空氣,汽車前面受氣流壓力並且形成真空,產生壓力差,此外還存在著各層空氣之間以及空氣與汽車表面的摩擦,再加上冷卻發動機、室內通風以及汽車表面外凸零件引起的氣流干擾等,就形成了空氣阻力。它包括有壓差阻力(又稱形狀阻力),誘導阻力,表明阻力(又稱摩擦阻力),內部阻力(又稱內循環阻力)以及干擾阻力組成。空氣阻力與汽車的形狀、汽車的正面投影面積有關,特別時與汽車——空氣的相對速度的平方成正比。當汽車高速行駛時,空氣阻力的數值將顯著增加。我們在汽車指標中經常見得的風阻就是計算空氣阻力時的空氣阻力系數。這個系數是越小越好。
3、坡度阻力
即汽車上坡時,其總重量沿路面方向的分力形成的阻力。
在動態行駛阻力方面,主要就是慣性力了,它包括平移質量引起的慣性力,也包括旋轉質量引起的慣性力矩。
現在我們知道,汽車要能夠運動起來就必須克服以上所介紹的總阻力,當阻力增加時,汽車的驅動力也必須跟著增加,與阻力達到一定范圍內的平衡,我們知道,驅動力的最大值取決於發動機最大的轉矩和傳動系的傳動比,但實際發出的驅動力還受到輪胎與路面之間的附著性能(即包括各種條件的路面情況)的限制。汽車只有在這些綜合條件的限制中與各個因素達到平衡,才能夠順利的運動起來,成為我們所需要的工具。
以上我們已經基本了解了汽車行駛的一些基本原理。在以後的專題中,我們將深入汽車的結構,真正開始了解汽車。
⑷ 汽車在行駛中具體的受力點有哪些
汽車的使用性能是指汽車能使用各種使用條件而發揮最大工作效率的能力。主要有以下幾個方面:
汽車的動力性、汽車的燃料經濟性、汽車的制動性、汽車的操縱穩定性、汽車的通過性、汽車的行駛平順性。
汽車的驅動力
汽車發動機產生的轉矩,經傳動系統傳至驅動輪上。此時作用於驅動輪上的轉矩Tt車輪對地面產生圓周力F0,而地面對車輪的反作用力Ft即為驅動汽車的外力,此外力就稱為汽車的驅動力。
汽車的驅動與附著條件
⑸ 行駛的汽車受力分析
朋友,首先我不知道你以哪個對象作為受力分析對象.也許你有兩種可能性:一.把汽車當成一個質點,那麼分析起來簡單,只受到牽引力和摩擦力,牽引力向前,摩擦力向後.二.一般人的迷惑就在於分析車輪的受力分析時會產生迷惑.你一定要記住是受力分析,真正理解什麼是受力這兩個字.驅動輪受力分析:驅動輪在產生一個順時針方向轉動的動力,當他作用到地面時:會給地面一個向後的力,可以從作用力反作用力方向考慮,必然地面會給他一個向前的動力,而地面只能提供摩擦力,所以此摩擦力必用前進的動力,想想為什麼雪天打滑時車子不能前進了,就是因為摩擦力小了.不能讓車前進.然後考慮從動輪.從動輪正常行走時,不像主動輪那樣,由發動機通過齒輪傳動,會主動的順時針轉的.那它為什麼也順時針轉呢,可以想像,當車行走時,誰給它一個順時針傳的動力呢,那隻能是通過地面摩擦力向後,所以車輪也是順時針轉的.總體來看:就是驅動輪和從動輪都只受摩擦力作用.且驅動輪方向向前,從動輪向後.
⑹ 汽車在水平面上做勻速圓周運動,對汽車進行受力分析
汽車在運動中,受與前進方向相反的滑動摩擦力f=umg。
又做勻速圓周運動,所以要有與運動方向成90 度的指向圓心方向的充當向心力靜摩擦力。
f=mV^2/r=mω^2r=mr(2π/T)^2=mω^2v。
計算公式
1、v(線速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn (S代表弧長,t代表時間,r代表半徑,n代表轉速)。
2、ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn (θ表示角度或者弧度)。
3、T(周期)=2πr/v=2π/ω=1/n。
4、n(轉速)=1/T=v/2πr=ω/2π。
5、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2n^2。
6、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2。
⑺ 汽車做圓周運動時的受力分析
汽車在運動中,受與前進方向相反的滑動摩擦力f=umg.
又做勻速圓周運動,所以要有與運動方向成90 度的指向圓心方向的充當向心力靜摩擦力f=mV^2/r=mω^2r=mr(2π/T)^2=mω^2v.
⑻ 如何分析汽車在行駛過程中的力如果地面給車的摩擦力是動力,那麼車在沒有動力時停下是因為受了地面的摩擦
這個。。。涉及到力矩了,話說我那時候高中物理是沒引入力矩這個概念的。。。動力:是因為發動機的輸出力矩經傳動系傳至車輪,車輪將力矩轉變成力,向後推地面,顯然是不可能把地面推到後面去的,但是地面的反作用力卻把車向前推了,汽車的直接動力即為地面切向反作用力。車在沒動力時自動停下來,是因為傳動系的機械摩擦和滾動阻力,嗯。。。這個。。。。關於上述兩個力,傳動系的摩擦,其實最終反應到輪胎上,也確實是地面的摩擦力,即車要向前,但是傳動系摩擦,阻礙車向前,也是靠地面切向反作用力(方向向後)阻礙車輛前進,然後這個滾動阻力,嚴格來說應該不叫滾動阻力,應該叫滾動摩擦阻力。因為汽車理論里給滾動阻力的定義是滾動阻力偶矩產生的阻止汽車向前運動的力,而滾動阻力偶矩是由輪胎的遲滯損失引起的,而遲滯損失又是因為輪胎接地面前部壓縮,這個壓縮只有在有驅動力時才明顯,無動力滑行的時候基本上沒有什麼形變,也就不存在此處定義的滾動阻力,但是圓柱體滾動確實存在一個摩擦阻力,這個阻力即為滾動摩擦阻力,但是這個東西又是咋產生的呢,似乎學術界還沒有統一定論,關於摩擦的機理都還存在諸多學說呢
麻煩採納,謝謝!