关于自行车运动中的滚动摩擦

一般说来摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦，一个物体在另一个物体表面滚动受到的阻碍称为滚动摩擦，也叫滚动摩阻，以滚动代替滑动可以大大减小摩擦阻力，滚动摩阻产生的原因和滑动摩擦不同，下面以人骑自行车运动为例，作一滚动摩擦的探讨。     

加速流动下细胞的滚动和脱附

剪切流动下细胞吸附、滚动和脱附的物理机理对理解相关体内生物过程和发展体外微流体技术非常重要.已有研究集中于匀速流动下细胞吸附过程,而加速流动广泛存在于体内和体外流动,但加速流动对细胞吸附及脱附的影响及机理尚不清楚。我们采用界面追踪法研究了加速流动下细胞的滚动及脱附行为。结果表明:1)相对匀速流动,加速流动下细胞更难发生滚动和脱附;2)加速度越小,细胞变形越大,细胞发生滚动和脱附的临界壁面应力也越大。     

刚体滚动摩擦力的方向及实验证明

在一个物体相对于沿着另外一个物体滚动或者有滚动趋势时,滚动的物体与接触面之间存在摩擦力．如果物体在滚动的过程中有滑动,称为有滑滚动;如果滚动过程中没有滑动,称为无滑滚动,或纯滚动．     

学生对刚体滚动过程中摩擦力作用的认识

刚体滚动是大学物理中的重点内容,学生在学习刚体滚动运动中存在诸多的困难,尤其是对摩擦力的作用认识不清.我们通过分析学生相关测试题目的结果,辅以出声访谈策略,深入了解了学生解决相关问题的思维过程.结果发现,学生会将平动中与摩擦力有关的前概念迁移到转动过程中,对摩擦力如何影响刚体滚动运动的过程、在功能转换中的作用以及摩擦力...     

圆柱体的滚动摩擦系数的测量研究

从圆柱体在斜面上的基本受力分析入手,推导圆柱体沿斜面运动过程中的发生滚动的临界角及滚动摩擦系数的关系式。并通过简单的实验装置测定了铁质圆柱体与玻璃的滚动摩擦系数和静摩擦系数分别约为0.0921和0.121。理论与实验结果基本符合,表明该实验方法对于测定静摩擦系数和滚动摩擦系数的有效性,也为力学基本问题的研究提供了方法。     

交错圆盘的滚动轨迹

研究对称交错圆盘在水平面上的无滑滚动.给出了交错圆盘的质心坐标和转动矩阵的表达式.讨论了滚动周期长度与圆盘交错的关系.画出了圆盘与地面接触点和交错线段中点的轨迹.     

自行车稳定性问题的研究与诠释

根据刚体转动的力矩平衡, 从转动相对定点悬空的角度, 给出自行车“ 转弯不倒”的约束关系, 并由此 剖析自行车在微小扰动情况下, 能够自动恢复稳定的原因. 最后, 结合自行车转弯过程中的转动惯量及回转半径, 给出自行车在“ 转弯不倒”条件下的最大角速度解析式     

CO2滚动活塞转子膨胀机样机的研制

随着对环境问题的日益关注,自然制冷工质CO2跨临界循环系统的研究受到重视.但其效率还不能满足实际应用的需要,需要开发新的设备提高其运行效率.本文对替代节流阀的CO2滚动活塞转子膨胀机进行研制开发,对流量,气缸的容积,以及吸气控制系统进行了分析与设计,得到了在设计条件下的吸气关闭角和排气角,以及采用机械方法控制吸气量,同时对滚动活塞转子膨胀机内CO2膨胀过程的压力进行了分析,得到了压力随角度变化的情况.     

混合非机动车流的多值元胞机模型模拟研究

采用多值元胞机模型对混合非机动车流进行了建模模拟研究. 混合非机动车流在我国城市交通中主要表现为三轮车和自行车的混合. 针对三轮车和自行车实际尺寸的差异,设定自行车占据一个单位空间,三轮车占据两个单位空间. 模拟结果显示：在三轮车与慢速自行车混合的系统中,三轮车比例和三轮车先行概率不会对系统流量造成影响,而三轮车先行概率只会影响到车辆的平均速度;在三轮车与快速自行车混合的系统中,确定性条件下在自由流区域和堵塞流区域都会出现多分支现象,快速自行车具有慢化概率时多分支现象消失. 关键词： 混合非机动车流 元胞自动机 多分支     

交叉口混合交通流元胞自动机模型及仿真研究

本文以右转机动车和直行自行车为对象研究交叉口混合交通流特性.基于交叉口机非干扰特性,将机动车元胞模型和自行车元胞模型进行了耦合,建立了考虑自行车穿越机动车延时、机动车穿越自行车间隙和冲突区占据处置等规则的交叉口混合交通流元胞自动机模型(NS-BCA).对右转机动车与直行自行车混合交通流进行了仿真,从流量-车辆到达率关系、交通流相位相变、交通流相位-到达率-混合交通流状态等方面研究了交叉口混合交通流的机非干扰机理.     

滚动摩擦成因分析

分析了刚体在水平软支承面上做纯滚动和软物体在水平刚性支承面上做纯滚动两种情况下的滚动摩擦成因,分析表明滚动摩擦是一个物体在另一物体上滚动或有滚动趋势时,支承面对滚动物体作用力的不对称分布所引起的一种阻碍滚动的作用,并对滚动摩擦和滚动摩擦力的概念进行了阐释.     

Si表面间水平碳纳米管束的分子动力学模拟研究

本文采用分子动力学模拟方法研究了Si表面间单壁水平碳纳米管束SWCNT (10,10)的变形和摩擦特性.系统在弛豫平衡后,首先对碳纳米管束施加压力至碳纳米管或Si表面结构破坏.之后在无压力和高压力两种情况下使上表面沿水平方向做剪切运动以研究碳纳米管束的摩擦特性.结果表明,由于碳纳米管的柔韧性,碳纳米管束在加载过程中出现明显变形,但直至3.8 GPa高压下并无结构破坏.系统无压力时SWCNT (10,10)在原地轻微随机滚动,压力为3.8 GPa时,碳纳米管束出现了整体的轻微滑动,同时伴随无规律的轻微滚动, 关键词： 碳纳米管束 摩擦 分子动力学模拟     

曲线之间的滚动

把滚动分解为质心平动和绕质心的转动. 由约束条件, 给出了圆弧组成的叶状物在正三角形和正方形 内滚动时, 以及内摆线在另一个内摆线滚动时, 质心位置和转动角的参数方程. 由这些表达式, 给出了滚动物体上 特殊点的轨迹     

高速铁路轮轨滚动噪声的分形描述及分形维估计

提出基于分形分析的轮轨滚动噪声研究方法,研究了不同尺度下轮轨滚动噪声增量的统计特性,证明轮轨滚动噪声具有分形特性,可由分形布朗运动描述。在此基础上,利用分形布朗运动的小波系数方差与分形维的幂律关系估计了轮轨滚动噪声的分形维,并估计了以裂纹扩展为代表的钢轨伤损声发射信号的分形维,对比研究发现:轮轨滚动噪声分形维本身具有随机性,不同车速下的轮轨滚动噪声分形维估计以1.5666为均值随机分布在小于2的小区间内;分形维是轮轨滚动噪声的固有特征,与车速无关,不同车速的轮轨滚动噪声可由统一的分形布朗运动模型描述;裂纹扩展信号与轮轨滚动噪声不同,其分形维估计大于2,不满足分形布朗运动模型的要求,但分形维可作为二者的区别特征。研究提取了轮轨滚动噪声的分形维作为固有特征,为高速轮轨滚动噪声描述及轮轨伤损检测提供了有效的分析方法。      

刚体滚动中静摩擦力方向的直观判断方法与其作功问题

一.纯滚动中静摩擦力方向直观判断方法 相对静止的两个物体之间有相对滑动趋势时,则在两个物体的接触面(点)上就存在着阻碍相对滑动趋势的静 摩擦力,其方向与相对滑动趋势方向相反. 在刚体滚动中,物体间相对滑动趋势不象平动那样直观,静摩擦力方向不易给出.在图1中,质量为m,半径为 R的匀质实心圆柱体,受一水平外力F作用,在水平面上作纯滚动.作用在圆柱体P点处的静摩擦力方向由于相 对滑动趋势不明显,难以直接判定.为了能比较直观地确定滚动中静摩擦力方向,可以应用下述方法:先隔离研究 的滚动体,再设想 P点不受静摩擦力作用,然后找出在外…     

利用视频追踪法测量运动的加速度

在居家环境中通过容易置备的器材搭建斜面,将普通5号电池作为待测对象,研究其在斜面上从静止开始的匀变速运动过程.通过手机拍摄视频,结合视频追踪软件Tracker,拟合二次函数得到电池在不同斜面上运动的加速度值,并讨论斜面能够实现纯滚动的条件.构造对称斜面研究了电池沿上、下不同方向运动的加速度及能量损失特点.总结了居家实验课程的线上教学模式以及实验教学效果.     

步行与骑自行车的“耗能”研究

问题的提出:现今,环保和节能的意识已经普及,很多人开始自觉地把交通工具换成了自行车,不但能保护环境、节约能源,而且便捷轻松,还能强身健体.但是有一个问题.物理课上我们学过功的原理--使用任何机械都不能省功,即任何机械的机械效率都小于一.但为什么人骑自行车比步行更省"力气"呢,难道"功的原理"在这里不适用?现实和理论的矛盾一直使我困惑.于是我觉得有必要研究一下这个问题,到底骑自行车和步行.哪个耗能多.     

椭圆旋轮线

一条光滑曲线在另一条光滑曲线上无滑动滚动,滚动曲线上一点的轨迹就是广义旋轮线.利用弧长坐标,给出了广义旋轮线的轨迹方程.对于椭圆,画出了椭圆旋轮线轨迹.     

自行车行驶与力学

 我国素有“自行车王国”之称,目前已拥有三亿多辆自行车,约占全世界自行车总数的三分之一.自行车之所以在我国受到人们青睐,是由于它不仅是一种既经济又方便的理想交通工具,同时又是良好的健身工具.自行车的动力来自人体自身,不必消耗燃料,是一种理想的“绿色产品”.     

小球转动对平抛实验结果的影响探讨

高中物理探究平抛物体的运动,大多采用使小球从一定高度释放沿轨道滚动后做平抛运动的装置进行相关实验.那么小球的滚动在多大程度上影响实验的结果,在什么条件下可以不考虑小球的滚动.