一個(gè)汽車(chē)在水平直路上行駛,突然進(jìn)入滑行狀態(tài),走了一段停了。請(qǐng)用力學(xué)原理描述出此過(guò)程并給出時(shí)間與滑行距離的函數(shù)關(guān)系。
提示:
汽車(chē)不是在做勻減速運(yùn)動(dòng),路程對(duì)時(shí)間任意階導(dǎo)數(shù)均不是常數(shù)。因?yàn)槿绻牵敲串?dāng)它停下來(lái)后,會(huì)倒退的。必須要建立一個(gè)符合力學(xué)理論,能夠讓速度變成零,而且此后不再運(yùn)動(dòng)的模型。用到如下知識(shí):
1. 風(fēng)阻計(jì)算,阻力是速度的函數(shù):f=f(v),用到空氣動(dòng)力學(xué)。
2. 從動(dòng)摩擦過(guò)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(jì)算屬于運(yùn)動(dòng)學(xué)。
4.關(guān)于動(dòng)能變化和停車(chē)后剩余動(dòng)量的計(jì)算屬于動(dòng)力學(xué)。
5.停車(chē)后的自振怎樣靜止下來(lái),涉及彈性力學(xué)、固體力學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
————身邊處處有科學(xué)