
一個汽車在水平直路上行駛,突然進入滑行狀態(tài),走了一段停了。請用力學(xué)原理描述出此過程并給出時間與滑行距離的函數(shù)關(guān)系。
提示:
汽車不是在做勻減速運動,路程對時間任意階導(dǎo)數(shù)均不是常數(shù)。因為如果是,那么當(dāng)它停下來后,會倒退的。必須要建立一個符合力學(xué)理論,能夠讓速度變成零,而且此后不再運動的模型。用到如下知識:
1. 風(fēng)阻計算,阻力是速度的函數(shù):f=f(v),用到空氣動力學(xué)。
2. 從動摩擦過度到靜摩擦,摩擦系數(shù)是速度的函數(shù)μ=f(v),用到摩擦力學(xué)。
3.有關(guān)速度和加速度以及高階加速度的計算屬于運動學(xué)。
4.關(guān)于動能變化和停車后剩余動量的計算屬于動力學(xué)。
5.停車后的自振怎樣靜止下來,涉及彈性力學(xué)、固體力學(xué)等專業(yè)知識。
————身邊處處有科學(xué)