多谢吴永铮和flying,终于弄清楚了用吴永铮所说的光滑面判断摩擦力方向还可以判断另一类问题,就是当力作用于质心的时候,如果没有摩擦力,圆筒将会滑动,而不是滚动,所以最低点有向前运动趋势,因此摩擦力的方向是向后的
再联系flying的方法,可以总结出一般性规律,就是当力作用作用于质心时,摩擦力方向一定与力方向相反,
当力作用于圆筒边缘而且作用线不过质心时,又有2种情况,一是力的作用线在质心以上,此时摩擦向前,二是力的作用线在质心以下,此时摩擦向后
呵呵,又一惊喜发现
无论拉力作用于质心还是边缘,只要圆筒是做pure rolling运动,摩擦力大小都是F/3,但有一个前提是F/3小于最大静摩擦,否则就是rolling with slipping了
再想想自行车,链条的拉力F转为后轮向前的摩擦力之后可以用同样方法算出为(2r-R)F/3R,其中r是后变速轮半径,R是后轮半径,
后面的变速轮半径越大,产生的向前摩擦越大,骑起来越轻松
再想想自行车,链条的拉力F转为后轮向前的摩擦力之后可以用同样方法算出为(2r-R)F/3R,其中r是后变速轮半径,R是后轮半径,
后面的变速轮半径越大,产生的向前摩擦越大,骑起来越轻松