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线轴要向左,就是向牵引力的方向转动。
送交者: zhf 2016月02月18日18:05:23 于 [灵机一动] 发送悄悄话
回  答: 物理趣味题:线轴向哪边走?有哲 于 2016-02-16 18:25:11
线轴要向左,就是向牵引力的方向转动。



力学解释:设“轮子”的半径为R,轴的半径为r。牵引力为F。

因为没有滑动,说明轮子与桌面的摩擦力f = F,方向与F相反,作用点在轮子与桌面的接触点。以轴的圆心做参考点,F产生的力矩是Fr,方向是顺时针。f 产生的力矩是

fR,方向是逆时针。 fR 大于Fr,所以合力矩的方向是逆时针。所以线轴要逆时针转动。



能量解释:如果线轴向右转角a,线轴中心右移aR,线轴放线ar。aR 大于 ar,所以线头右移aR-ar。这是牵引力做负功。水平方向上只有一个外力F,不可能做负功。如果线轴向左转角a,线轴中心左移aR,线轴收线ar。aR 大于 ar,所以线头左移aR-ar。这是牵引力做正功。合理。
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