从“质心运动定理”和“质点系动能定理”看汽车的牵引力问题
2014-10-21杨习志
物理教师 2014年7期
关键词:汽车
杨习志
(昆明市第一中学,云南 昆明 650031)
通过查阅相关文献,笔者发现关于汽车的牵引力问题有多种解释和看法,但这些说法大都自相矛盾,不能自圆其说.比如,看法1认为汽车的牵引力是气缸通过传动轴对轮胎施加的驱动力矩,这种解释存在一个很大的问题,即驱动力矩是内力,而内力无法改变汽车质心的平动问题.如果把汽车架空的话,纵使驱动力矩有多大,汽车依然无法前行.看法2认为牵引力是轮胎对汽车轴心的拉力,可这是一个内力,因为轴心也对汽车轮胎有个大小相等的反作用力,明显不对.看法3认为牵引力是地面对主动轮产生的静摩擦力,由于静摩擦力是个外力,故这种看法消除了内力不能改变汽车质心的平动问题,但这个静摩擦力不做功,故解释不了汽车动能从哪来的问题.以上看法之所以出现各种问题和矛盾,其根本原因在于没有理论支撑,大多来自于自己的想法.虽然有些也给出了定量的证明,但没有最根本的理论做大前提,证明也是无效的,因此本文主要从质心运动定理和质点系运动定理出发探讨汽车的牵引力问题.
1 质心运动定理与汽车质心的平动问题
质心运动定理:无论质点系怎样运动,质点系质量与质心加速度的乘积总是等于质点系所受一切外力的矢量和,即根据质心运动定理,内力不会影响质心的运动状态,如果一个系统所受的外力矢量和为0,则不论系统内各质点如何运动……
登录APP查看全文
