Beschleunigen Sie das Auto durch Haftreibung

Ich habe diese Frage zum Reibungs- und Schlupfverhältnis gestellt und verstehe sie jetzt immer noch nicht

Warum ist die Reibung null, wenn der Radschlupf null ist?

Wie das folgende Diagramm des Radreibungs-Schlupf-Verhältnisses zeigt, müssen die Antriebsräder rutschen, damit das Auto beschleunigen kann. Kein Schlupf bedeutet keine Beschleunigung. Fast alle Grafiken, die ich durchsucht habe, zeigten ein ähnliches Konzept

Aber dann gibt es noch diese Frage, die besagt, dass ein Zug nur durch Haftreibung beschleunigt wird, also ein rutschfestes Rad das Fahrzeug noch beschleunigen kann.

Haftreibung - Das Einzige, was einen Zug beschleunigen kann?

Mein Verständnis von Physik spricht auch für dieses spätere Modell für Autos. Aber dieses Modell ist völlig falsch: Kein Schlupf bedeutet keine (Bewegungs-)Reibung und keine Beschleunigung

Aber warum kann ein Reifen ein Auto ohne Schlupf nicht durch Haftreibung beschleunigen?

Nehmen wir an, ein Auto fährt mit konstanter Geschwindigkeit, der Reifen hat keinen Schlupf. Jetzt beschleunigt der Motor den Reifen, der Reifen rollt schneller. Wenn diese beschleunigte Kraft unter der Haftreibungsgrenze liegt, rutscht der Reifen nicht, aber er kann das Auto immer noch beschleunigen. Aber in der Realität, wie in jedem Diagramm des Reibungs-Schlupf-Verhältnisses, ist dieses Modell völlig falsch. Kein Schlupf oder ein sehr niedriges Schlupfverhältnis bedeutet überhaupt keine Beschleunigung

Könnte es mir jemand erklären?

Und gibt es einen Unterschied zwischen Stahlrad und Gummireifen? IMO, aus physikalischer Sicht gibt es keine. Zwei Modelle oben, man muss sich irren

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Antworten (1)

Das Schlupfverhältnis hängt von der Geschwindigkeit des Autos ab, die Sie basierend auf der Umfangsgeschwindigkeit des Rads im Rahmen des Autos (Winkelgeschwindigkeit des Rads mal Radius) und der tatsächlichen linearen Geschwindigkeit des Autos berechnen würden.

Der Grund dafür, dass Sie selbst bei kleinsten Kräften Schlupf bekommen, liegt nicht daran, dass der Reifen auf dem Boden rutscht, sondern daran, dass der Reifen elastisch ist. Mal sehen, wie das passieren konnte.

Um den Schlupf zu messen, lassen Sie kleine grüne Flecken mit einem Abstand von 1 cm auf den Umfang des Reifens auftragen. Daraus können wir erkennen, wie viel sich das Rad gedreht hat. Stellen Sie sich nun ein Auto vor, das beschleunigt. Was passiert mit den Reifen? Nun, die Straße übt eine Kraft auf den Reifen aus. Was macht das mit der Unterseite des Reifens? Stellen Sie sich einfach einen stationären Reifen vor, der sich nicht drehen kann, und Sie wenden eine Kraft an, die den Reifen tangiert. Dadurch verformt sich der Reifen und der Teil des Reifens, auf den Sie die Kraft ausüben, wird in Richtung der Kraft zusammengedrückt. Wenn Sie nun den Reifen zwingen, sich gegen die Kraft zu drehen, wird der zusammengedrückte Teil dorthin gelangen, wo sich der "Boden" (das Ding, das die Kraft ausübt) befindet.

Das bedeutet, dass unsere kleinen grünen Flecken nicht 1 cm, sondern 0,8 cm voneinander entfernt sind. Angenommen, es gibt insgesamt 11 Flecken. Dann, wenn sich der Reifen weit genug dreht, damit jeder Fleck seine ursprüngliche Position erreicht, hat sich das Rad eine volle Umdrehung gedreht. Andererseits hat sich das Auto nur 8 cm bewegt, weil jeder der Flecken 0,8 cm voneinander entfernt ist und es 11 davon gibt (also 10 Intervalle). Wenn wir nun diese 8 cm, die sich das Auto tatsächlich bewegt hat, während sich das Rad einmal drehte, mit dem vollen Umfang des Rads vergleichen, der 10 cm beträgt, schließen wir daraus, dass das Rad gerutscht ist.

Da bei einer Tangentenkraft ungleich Null immer ein gewisses Knirschen auftritt, erhalten Sie bei einer Tangentenkraft ungleich Null immer einen Schlupf.

Natürlich geht dieses Knirschen in der Grenze eines unendlich starren Rades gegen Null, was die Art von Rad ist, die bei Physik-Hausaufgaben verwendet wird.

Bei ausreichend hohen Schlupfverhältnissen gleitet das Rad tatsächlich über den Bürgersteig, aber bis zu diesem Punkt ist noch Haftreibung im Spiel, sodass das Auto durch Haftreibung beschleunigt.

OK, danke, haben Sie ein "offizielles" Dokument, um das zu belegen? Oder ist das die Erklärung von dir? Und es wäre besser, wenn Sie einfache Wörter verwenden (ich bin kein englischer Muttersprachler): Kleckse - ein markierter Punkt? zusammengeknüllt - ziehen/drücken? Und statt 0,8 verwende 0,8, weil ich zuerst den Punkt nicht gesehen und als 8 gelesen habe und ziemlich verwirrt war
Beschleunigen Sie das Auto durch Haftreibung
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