球体在平面上滚动,怎么损失能量的?

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/24 16:57:26

球体在平面上滚动,怎么损失能量的?
大家都知道滑动摩擦和滚动摩擦吧,球在平面上滚动是会受到滚动摩擦力的,但从表面上看球和平面并没有产生相对滑动,我就不知道这个损失是怎么造成的了.不知这里有没有经典物理学高手帮我解答一下这个疑问,也可以从微观的角度帮我分析下.

这个有很多原因啊：
1.空气阻力（真空情况下可以忽略）
2.球和平面都不可能是完美的球体和完美的平面,滚动中不平整的棱角会产生碰撞,发热.
3.球体在平面上肯定会有一个弹性形变,用来产生支持力,而在滚动过程中,这个形变位置在不停的改变!换句话说,就是在某一个位置周期性的出现“形变”-“还原”-“形变”-“还原”的过程,产热!
4.同样的道理,通过上面一条我们可以想到,这个小球与平面的接触的不是一个点,而是一个面.因此在滚动过程中,这个变化的面会与平面产生微小的滑动摩擦!（虽然看似小球在滚动,但是这个小滑动确实不可避免）,产热!
5.另外还有比如“温度改变球形状,进而改变运动状态,使之不成为完美滚动,会发热”,“各位置地球重力不同,会改变球的接触面形变量,产热”,“平面的不平整可以微小改变小球运动轨迹,使形变做功更加剧烈”等好多原因,但是都是客观的次要原因.

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