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[疑問]下坡滑行的速度差異從何而來?

太好了! 看起來我們又都來上物理課了!

看看我們幾個車友能否歸納出跟幾百年前伽略力在比薩斜塔的實驗有何不同(或相同)的結論.
A Man who enjoy life.
我覺得換另一種角度想
要阻止較重的車子下滑所需的力道比較大

例如:你要阻止一台機車和一台腳踏車下滑
完全不用煞車,只靠人力去撐住,哪一種較費力?
(雖然機車有較重的車身和較粗的輪胎、提供的摩擦力比較大)

同理
雖然較重的人摩擦力較大
但是抵銷摩擦力、風阻之後
較重的人所得到的下滑力量還是剩的較多
所以仍是會比較快

以上是推測
因為我和老婆騎車時也是
碰到下坡(不踩踏)我就會比老婆快



如圖,體重分解成兩個方向的力量
與路面垂直的正向壓力 * 摩擦係數 -> 摩擦力
與路面平行的力量 -> 前進(滑行)的推力
重的人可以獲得較多的推力

這個推力要應付的開銷有幾項
例如:風阻、地面摩擦力
應付完之後,剩餘的才是可以用的

其中最可疑的應該是風阻
風阻跟受風面積有關
體重兩倍的人,受風面積雖然略大
但決不會到達兩倍的程度
所以其獲得的滑行推力扣除風阻之後
剩餘可用的推力比較多
應此可以滑的比較快
看完各位精闢的解釋跟親身實驗

讓我覺得這一題可能會出現在某大考的物理試題中
Dasga Lin wrote:
太好了! 看起來我...(恕刪)


這跟伽俐略所提出的不太一樣



如果今天同樣一公斤的鐵 但面積只有5*5CM 而跟 同樣一公斤的紙 但面積是100*100CM
哪個下降的快?

而在腳踏車上又不一樣了

因為我跟我朋友去騎也是這樣

他的是06XT輪組 我的是07XT輪組

他比我重 也比我大隻

同時靜止不動下滑 他就會一直遠離我....


我想應該是跟
mig33 wrote:
我覺得換另一種角度想...(恕刪)


這位大大講的一樣

要有越大的力量迫使讓原本停住的車開始下滑的靜磨擦力消失

而越重的人 正向的動磨擦力越大 越能讓阻力消失
這一堂物理課真的很有趣!!

"較重的物體落下的速度比較快"--這是亞里斯多德在兩千多年前提出的, 此一理論延續千年, 無人敢懷疑.
但是在四百多年前, 伽利略的實驗挑戰了的亞里斯多德論點, 之後, 牛頓以數理公式總成古典力學.
從此, 無人敢懷疑伽利略/牛頓的論點.

歷史的轉折點是否又到了呢?

伽利略的實驗除了比薩落體實驗外,還有一個有名的斜坡滾珠實驗,但是這斜坡滾珠實驗是導出"落體距離"與
"時間平方"之間的觀係.

Maybe, 如果我們能重覆這個斜坡滾珠實驗,但是用大小重量不同的倆個球, 不知是否比較重的會有比較快的速度?

OK,如果各位車友能討論出something, 那我們就可以為亞里斯多德平反,物理課本也必須重寫,那一定是任何大考必考之題了!!
A Man who enjoy life.
在真實生活裏, 硬幣掉得比羽毛快
在真空狀況下, 羽毛跟硬幣掉得一樣快
所以亞里斯多德沒錯, 牛頓也沒錯
所有物理定律都是在特定條件下才成立的, 在不同的條件下, 定律只能做個參考
請看這邊http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/everydayPhysics/motion.html

中間一段


直到 伽利略 注意到 空氣阻力的影響

取用 大小不等重的 砲彈(鐵球)從 比薩斜塔上拋下來,
證實: 物體 在地球表面 當所受 空氣阻力的影響可忽略(或相近)
會以相同的(加)速度落下。(重力質量與慣性質量)




而且落體實驗前提是 物體體積要相同

而 質量越大 受到的重力引響也會越大 產生的慣性也越大

所以較重的人下坡會較快(重力影響) 但要煞停的距離會較長(或久 慣性影響)


但理論上
如果體積相同的兩個人與兩台車 同時下滑 但質量不同(例如上下管裡置放鉛塊加重)
或是同一個人用同姿勢騎同一台車,但上下管分別有加重及沒加重

會一樣

可是現實中要考慮變因太多,SO...不可能一樣
sine0321 wrote:
根據愛因斯坦的狹義相...(恕刪)



我的天阿 連羅倫茲轉換都出現了 的確 在 V<<C的狀況下是沒必要探討的 不過扯到這裡太遠了吧

我想這個問題的主要差異是在輪胎的滾動,不知道對不對、請各位大大指教
愈重的人(綠箭頭) 
下滑時的下滑分力愈大 跟地面的正向力也愈大(紅箭頭)
所以輪胎跟地面的摩擦力也愈大(黃箭頭)
所以輪子受到轉動的torque比較大,滾動的加速也就變大了


engineering流浪漢 wrote:
我想這個問題的主要差...(恕刪)


這樣解釋有點不太通喔 因為在下坡時 加速度是由重力直接造成的 而不是由輪子輸出的 所以跟那個比較沒有關聯

TORQUE 變大是理所當然的 因為mgsin(-) 變大了 而輪子與地面接觸面理論上是沒有滑動的 靜摩差力是看你外加力的值而定 不會因為正向力改變而改變 唯一會改變的是輪子與路面可以承受的最大靜摩擦力值
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