牵引力探讨
混合动力动车组的机车牵引力控制与分析
混合动力动车组的机车牵引力控制与分析混合动力动车组是一种新型的铁路车辆,通过同时使用电力和燃油动力来实现动车组的动力传输。
与传统的纯电动车辆相比,混合动力动车组具有更高的牵引力和更长的续航里程,因此在铁路交通领域有着广泛的应用前景。
机车牵引力是指动车组在运行中所能产生的牵引力。
对于混合动力动车组来说,机车牵引力的控制和分析是关键技术之一。
本文将从机车牵引力的控制和分析两个方面进行阐述,并深入探讨其影响因素和未来发展趋势。
一、机车牵引力的控制对于混合动力动车组来说,机车牵引力的控制可以通过智能化的系统和先进的技术手段实现。
首先,混合动力动车组可以通过集成的动力管理系统,根据列车的运行状态和负载情况实时调节电动机和发动机的输出功率,从而控制机车牵引力的大小。
其次,利用现代化的传感器和监测装置可以对牵引力进行实时监测和反馈,确保牵引力在安全范围内并在需要时进行调整。
同时,机车牵引力的控制还需要考虑到能量的保持和回收利用,以提高动车组的能效和运行经济性。
二、机车牵引力的分析机车牵引力的分析是指对动车组运行过程中产生的牵引力进行系统化的研究和评估。
通过分析机车牵引力的大小和变化趋势,可以对动车组的运行性能和节能效果进行评估,为后续的改进和优化提供参考依据。
机车牵引力的分析可以从以下几个方面展开:1. 牵引力与速度关系分析:通过对机车牵引力与列车速度之间的关系进行分析,可以了解不同速度下牵引力的变化规律。
这有助于优化牵引力的分配和调整策略,提高动车组在不同速度条件下的牵引性能。
2. 牵引力与负载关系分析:机车牵引力的大小与列车负载量密切相关。
分析牵引力与负载之间的关系可以帮助确定最佳负载范围,以充分发挥动车组的牵引能力并提高能源利用效率。
3. 牵引力与能耗关系分析:机车牵引力的大小直接影响动车组的能耗水平。
通过分析牵引力与能耗之间的关系,可以找到降低能耗的方法和策略,提高混合动力动车组的能效性能。
4. 牵引力与环境影响关系分析:机车牵引力的大小和运行方式直接影响动车组的排放效果和环境影响。
牵引力是什么初中物理公式
牵引力是什么初中物理公式1. 牵引力的基本概念大家好,今天我们要聊聊一个非常有趣的物理概念——牵引力。
听到“牵引力”这两个字,大家是不是觉得很陌生?其实,它就是我们平常在生活中经常遇到的力,比如拉车、拖东西的时候都离不开它。
简单来说,牵引力就是用来拖拽或者拉动物体的那股力量。
1.1 牵引力的实际应用我们来想象一下,咱们家有一辆车停在车库里,车库里有个小坡道。
你要把车从车库里开出来,这时候你用的是牵引力。
再比如,冬天里你用绳子拖雪橇,或者用牵引绳拉宠物,这些都是牵引力在发挥作用。
1.2 牵引力的公式在物理学中,牵引力有一个简单而实用的公式。
它的计算公式是:T = m * g。
这个公式里的“T”代表牵引力,“m”是物体的质量,“g”是重力加速度。
在地球上,重力加速度大约是9.8 m/s²(米每秒平方)。
所以说,当我们知道了物体的质量,就可以通过这个公式来计算牵引力。
2. 牵引力的作用和影响那么,牵引力到底是如何发挥作用的呢?牵引力的大小直接影响到物体的运动状态。
换句话说,牵引力越大,拖动物体所需的力就越大。
这就像你用力拉一辆沉重的行李车,感觉到的阻力就会非常大,牵引力也就会变得更加显著。
2.1 牵引力与摩擦力的关系在实际操作中,牵引力和摩擦力是紧密相关的。
摩擦力就是物体之间接触面上产生的阻力。
比如,你在地上拖动一个箱子,地面上的摩擦力会对你施加阻力。
牵引力需要克服这个摩擦力才能使物体移动。
所以说,摩擦力越大,所需的牵引力也就越大。
2.2 牵引力与斜面的关系当物体在斜面上时,牵引力的计算会变得稍微复杂一点。
因为在斜面上,除了要克服摩擦力,还要克服重力的分量。
在这种情况下,我们可以使用三角函数来帮助我们计算牵引力。
这就像解数学题一样,稍微需要动脑筋。
3. 牵引力的实际案例为了让大家更好地理解牵引力,我们来看几个实际的例子。
3.1 汽车的牵引力当你在开车时,汽车的引擎会产生牵引力。
这股力量使得汽车可以在道路上前进。
轮式车辆(工程机械)牵引力预测方法探讨
轮式车辆(工程机械)牵引力预测方法探讨摘要:1对于牵引式农机来说,只要在拖拉机与农具之间安放拉力传感器或机式拉力表就可以进行牵引力的测量。
2贝克根据在车轮和土体间产生水平剪切的观点,对刚性驱动轮(充气压力较高且具有轮胎花纹)作用下土的剪切变形,作了简化分析。
3周向剪切计算法:①作用在刚性车轮(轮胎充气压力较高且具有轮胎花纹)与土体接触面上的法向应力p为θ角的函数(图7-7),由贝克压力沉陷公式确定;②土的剪切位移j沿车轮周向产生,并且为θ。
的函数;③剪切面上的剪应力τ是以切向变形的函数给出的,由贾诺西公式确定。
关键词:牵引力传感器贝克方法周向剪切计算法1传感器测试牵引力1.1 牵引力传感器的结构特点CLx30 型测力装置的测力传感器(如图1 所示),主要由上悬臂梁式测力传感器(1)、框架(2)、连接板(3)和下测力传感器(4)等组成。
上传感器与拖拉机悬挂机构上拉杆连接,另外框架上部有一构件与农具上挂结点连接。
下传感器是“一”字形棒状整体结构,其两端为销状弹性元件,两端与拖拉机悬挂机构下拉杆连接。
而棒状轴中段通过连接板与农具机架前梁连接。
它具有安装使用方便,农具后移距离小,且易于实现商品化、标准化和自车法测量等特点。
该测力装置主要用于整机测力。
1.2传感器测力基本原理1..2.1测力原理图2 所示的是农具与拖拉机悬挂机构的受力简图。
拖拉机上下拉杆作用于农具上下悬挂点的力,分别为S 和Q ,沿牵引方向(水平)和垂直方向分解为Sz、Sx、Q左x、Q右y、Q右z;土壤对农具的作用力分解为Px、Pz;农具重力G由于本测力装置主要是整机测力,着重于Px测定,兼顾Pz,因此有只要能测量S 、Q 各分力值,就可测整机总牵引力Px和Pz。
因此,本测力装置采用应变梁式(力—弯曲应变)的线性特征和横剪力的测力方案。
在上、下测力弹性轴上粘贴应变片,以感受S 、Q 作用力对弹性轴(悬臂梁)产生的弯曲应变信号进行测量。
1.2.2传感器弹性轴上应变片的粘贴与接桥当悬臂梁上作用一力P ,则由此力引起的各截面上的横剪力Q 是相等的,且Q = P。
CRH动车组驱动装置的牵引力与加速性能分析
CRH动车组驱动装置的牵引力与加速性能分
析
中国铁路高速CRH动车组作为现代高铁的代表,其牵引力与加速性能对于列车的运行速度和运行效率起着至关重要的作用。
本文将从CRH动车组驱动装置的牵引力和加速性能两个方面进行分析,探讨其在高速铁路运行中的重要性和影响。
首先,我们来分析CRH动车组的牵引力。
作为高速列车,CRH动车组拥有强大的牵引力是其能够保持高速运行的基础。
牵引力是指列车牵引力输出段轮轮重所受摩擦力的大小,它直接影响列车的起步和加速性能。
CRH动车组采用的电力牵引系统,通过电动机驱动牵引装置实现列车的运行,具有很强的牵引力输出能力。
其次,我们来探讨CRH动车组的加速性能。
加速性能是指列车在单位时间内增加速度的能力,也是体现动车组运行效率和节能减排的重要指标之一。
CRH动车组采用先进的控制系统和优化的动力传动装置,能够快速实现从静止到高速的加速过程,确保列车在短时间内达到稳定的运行速度,提升列车的整体运行效率。
综上所述,CRH动车组的牵引力与加速性能在高速铁路运行中至关重要,直接影响列车的运行速度、运行效率和运行安全。
通过不断优化动车组的驱动装置和控制系统,提升列车的牵引力和加速性能,能够进一步提高高速铁路的运行水平,实现更快速、更稳定、更高效的运行,为乘客提供更加舒适和便捷的出行体验。
CRH动车组作为中国
高速铁路的骄傲,其不断提升的牵引力和加速性能必将为我国铁路事业的发展注入新的动力与活力。
对磁悬浮列车的牵引力的探讨
对磁悬浮列车的牵引力的探讨湖北省监利县朱河中学黄尚鹏磁悬浮列车是一种高速运载工具。
它具有两个重要系统:一是悬浮系统,利用磁力(可由超导电磁铁提供)使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触;另一是驱动系统,在沿轨道上安装的三相绕组(线圈)中,通上三相交流电,产生随时间、空间作周期性变化的磁场,磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用,使车体获得牵引力。
为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由,我们求解下面的问题。
设有一与轨道平面垂直的磁场,磁感应强度随时间和空间位置变化规律为,式中,,均为已知常量,坐标轴与轨道平行。
在任一时刻,轨道平面上磁场沿方向的分布是不均匀的,如图所示。
图中Oxy平面代表轨道平面,“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里,“”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外,规定指向纸外时取正值。
“×”和“”的疏密程度表示沿着轴的大小分布。
一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中,已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为,与轨道平行的金属框边MQ的长度为,金属框的电阻为,不计金属框的电感。
试求在时刻,当金属框的MN边位于处时磁场作用于金属框的安培力,设此时刻金属框沿轴正方向移动的速度为()。
题给的磁场随时间和空间的变化具有周期性,在某时刻,磁场的空间分布为,在时刻,磁场的空间分布为,比较上面两式,不难看出,和这两个时刻的磁场的空间分布规律是相同的,只是时刻原位于处的磁场,经历时间,在时刻,出现在处.即整个磁场的分布经时间间隔沿轴的正方向平移了一段距离,平移速度,平移速度为恒量.由此可见,题给出的磁场可视为一在空间按余弦规律分布的非均匀磁场区域以速度沿x轴的正方向平移.如果金属框移动的速度小于磁场区域平移的速度,那么通过金属框的磁通量将随时间发生变化,从而在金属框中产生感应电流,感应电流将受到磁场的安培力作用,使车体获得牵引力,此即磁悬浮列车的牵引力的来由。
发动机的牵引力
发动机的牵引力发动机的牵引力是现代交通工具不可或缺的关键元素之一。
无论是汽车、火车还是飞机,发动机的牵引力都直接决定了交通工具的性能和运行效率。
下面将从发动机的基本工作原理、牵引力的概念和关键影响因素等方面展开讨论。
发动机的基本工作原理发动机是交通工具中用以产生动力的主要装置,它通过燃烧燃料来释放能量,并将能量转化为机械运动。
发动机的基本工作原理可以简单概括为四个步骤:吸气、压缩、燃烧和排气。
在这个过程中,燃料被喷射进燃烧室,与空气混合后被点燃,产生高温高压的气体,推动活塞运动,最终驱动车轮或飞机螺旋桨等部件运动。
牵引力的概念牵引力是指发动机在工作过程中产生的能够推动交通工具前进的力量。
它通常由发动机输出的扭矩和转速共同决定。
牵引力的大小直接决定了交通工具的加速度和最高速度,是评价交通工具性能的重要指标之一。
牵引力的关键影响因素1.发动机类型:不同类型的发动机(如汽油发动机、柴油发动机、电动发动机等)具有不同的输出特性和牵引力表现。
在选择发动机时,需要根据具体的使用需求和性能要求进行综合考虑。
2.排气量和缸数:排气量和缸数直接影响着发动机产生的功率和扭矩大小。
一般情况下,排气量越大、缸数越多的发动机产生的牵引力也越大。
3.燃料质量和质量混合比:燃料的质量和混合比直接影响着燃烧效率和能量释放。
合理选择适合的燃料和混合比可以有效提升牵引力表现。
4.发动机调校和优化:通过调校和优化发动机的工作参数和系统设置,可以提高发动机的整体性能和牵引力输出。
5.传动系统和轮胎:传动系统和轮胎的设计和状态也会对牵引力有一定影响。
良好的传动系统和适合的轮胎选择能够有效提高牵引力的传递效率。
结语发动机的牵引力是交通工具性能的核心之一,它直接关系到交通工具的加速性能、最高速度和行驶稳定性。
通过合理选择和优化发动机及相关系统,可以提高交通工具的牵引力表现,为安全、高效的出行提供有力支持。
汽车牵引力公式
汽车牵引力公式
摘要:
1.汽车牵引力的定义
2.汽车牵引力公式
3.牵引力的应用
4.结论
正文:
汽车牵引力是指汽车在行驶过程中,驱动轮所受到的向前推动力。
牵引力是汽车行驶的动力来源,它的大小直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。
下面我们来探讨汽车牵引力公式及其应用。
汽车牵引力公式可以表示为:F = P/v,其中F表示牵引力,P表示发动机功率,v表示汽车速度。
此外,根据牛顿第二定律,牵引力还可以表示为F = ma,其中m 表示汽车质量,a 表示汽车加速度。
在实际应用中,汽车牵引力的大小取决于多种因素,如发动机功率、汽车质量、速度和加速度等。
牵引力在汽车行驶过程中的应用主要体现在以下几个方面:
1.提高汽车加速性能:增加牵引力可以提高汽车的加速性能,使其在短时间内达到预期的速度。
2.提高汽车爬坡能力:在爬坡过程中,汽车需要克服重力的作用,牵引力越大,汽车爬坡能力越强。
3.提高汽车行驶稳定性:在行驶过程中,牵引力可以抵消侧风、湿滑路面等因素对汽车行驶稳定性的影响。
4.降低汽车油耗:适当的牵引力可以减少发动机在行驶过程中的负担,从而降低油耗。
综上所述,汽车牵引力对于汽车的行驶性能具有重要意义。
了解汽车牵引力公式及其应用,可以帮助我们更好地驾驶汽车,提高行驶安全性和舒适度。
《2024年牵引力控制系统中压力与扭矩的协调控制》范文
《牵引力控制系统中压力与扭矩的协调控制》篇一一、引言在现代化交通工具中,牵引力控制系统是一项关键技术,其功能主要在于提升车辆行驶的稳定性和安全性。
这一系统通过精确控制压力与扭矩的协调,实现对车辆行驶过程中的动态调整。
本文将深入探讨牵引力控制系统中压力与扭矩的协调控制原理及其应用。
二、压力与扭矩的协调控制原理在牵引力控制系统中,压力与扭矩的协调控制是确保车辆稳定行驶的关键。
压力主要指轮胎与地面之间的接触压力,而扭矩则是发动机输出的转动力量。
这两者的协调控制主要通过电子控制系统实现,该系统能够实时监测车辆的运行状态,并根据需要调整压力和扭矩。
1. 压力控制压力控制主要涉及轮胎与地面之间的接触压力的调整。
电子控制系统通过调整轮胎的充气压力、轮胎与刹车系统的协同作用等方式,来改变轮胎与地面之间的摩擦力,从而实现对车辆行驶状态的控制。
2. 扭矩控制扭矩控制主要通过发动机管理系统实现。
发动机管理系统能够根据车辆的行驶状态,实时调整发动机的输出扭矩,从而实现对车辆行驶速度和方向的控制。
在牵引力控制系统中,扭矩的控制对于防止车辆打滑、保持车辆稳定具有重要意义。
三、压力与扭矩的协调控制在牵引力控制系统中的应用在牵引力控制系统中,压力与扭矩的协调控制发挥着至关重要的作用。
通过精确地协调控制压力与扭矩,系统能够有效地提高车辆的行驶稳定性和安全性。
1. 防止车辆打滑在雨雪、湿滑等路面上行驶时,车辆容易发生打滑现象。
通过精确地协调控制轮胎与地面之间的接触压力和发动机输出的扭矩,牵引力控制系统能够有效地防止车辆打滑,提高车辆的行驶稳定性。
2. 保持车辆稳定在高速行驶或转弯时,车辆的稳定性会受到挑战。
通过协调控制轮胎的充气压力、刹车系统和发动机的输出扭矩,牵引力控制系统能够有效地保持车辆的稳定,防止车辆发生侧翻或失控等危险情况。
3. 提高驾驶安全性通过精确地协调控制压力与扭矩,牵引力控制系统能够提高驾驶的安全性。
当车辆遇到紧急情况时,系统能够快速反应,调整车辆的行驶状态,避免发生危险。
对汽车牵引力问题的探讨
对汽车牵引力问题的探讨引言汽车的牵引力是指汽车在行驶过程中能够产生的抓地力,它直接影响到汽车的加速性能、通过性和安全性。
牵引力的大小与多个因素相关,包括发动机功率、车辆重量、轮胎粘附力等。
本文将从不同角度探讨汽车牵引力的问题,分析其对行车的影响和相关因素。
1. 发动机功率对牵引力的影响发动机功率是影响汽车牵引力的关键因素之一。
高功率发动机能够提供更大的扭矩和马力,使车辆更容易在起步和加速时产生足够的牵引力。
例如,一辆配备了大功率发动机的跑车可以在短时间内迅速达到高速,这得益于发动机提供的强大牵引力。
2. 车辆重量对牵引力的影响车辆的重量对牵引力也有重要影响。
重量较轻的车辆相对更容易提供足够的牵引力,因为重量较轻意味着对地面的压力较小,轮胎的粘附力更容易使车辆与地面产生更大的摩擦。
相反,重量较重的卡车或SUV需要更大的牵引力才能克服车辆自身的重力和阻力。
3. 轮胎粘附力对牵引力的影响轮胎的粘附力是决定汽车牵引力的重要因素之一。
轮胎与地面之间的摩擦力直接影响到车辆在不同路面上的牵引力。
一般来说,干燥的路面提供最佳的粘附力,而湿滑的路面或积雪覆盖的路面会降低轮胎的粘附力,进而降低牵引力。
因此,在不同的路况下,车辆的牵引力也会有所不同。
3.1 干燥路面在干燥路面上,轮胎与地面之间的摩擦力较大,可以提供较大的牵引力。
这使得车辆可以更容易地提供足够的牵引力来加速或上坡。
3.2 湿滑路面在湿滑的路面上,水的存在会降低轮胎与地面之间的摩擦力,导致牵引力下降。
这使得车辆在湿滑路面上加速变得更加困难,容易打滑或失控。
3.3 雪地路面在积雪覆盖的路面上,轮胎与地面之间的粘附力大幅减小。
轮胎很难将积雪推开以与地面产生足够的摩擦力,因此牵引力大幅降低。
这也是为什么在雪地上行驶时需要使用特殊的雪地轮胎或安装防滑链的原因之一。
4. 其他影响牵引力的因素除了发动机功率、车辆重量和轮胎粘附力外,还有其他因素会影响汽车的牵引力。
4.1 驱动形式不同的驱动形式对牵引力有着不同的影响。
对汽车牵引力问题的探讨
对汽车牵引力问题的探讨随着汽车的普及,人们对它的要求也越来越高,其中之一就是对牵引力的要求。
牵引力是指车轮与地面之间的摩擦力,是汽车进行加速、刹车、转弯等操作时所需的基本力量。
本文将从以下几个方面探讨汽车牵引力问题:一、牵引力的基本概念和影响因素牵引力主要与轮胎、路面、重量和发动机输出功率等因素有关。
轮胎与路面之间的摩擦力越大,牵引力就越大。
路面的状况也会影响牵引力,例如潮湿的路面会降低轮胎与地面之间的摩擦力,从而减小牵引力。
汽车的重量也会影响牵引力,重量越大,需要牵引的力量也越大。
发动机的输出功率也会影响牵引力,功率越大,车辆所需的牵引力也就越大。
二、如何提高牵引力提高牵引力的方法主要有以下几种:1. 使用高质量的轮胎。
优质的轮胎具有更好的抓地力,从而能够提高牵引力。
2. 在路面条件不好的情况下,可以使用雪地胎或者夏季胎。
这些轮胎针对不同的路面条件具有不同的设计,能够提高牵引力。
3. 在发动机输出功率一定的情况下,减轻车辆的重量也是提高牵引力的重要方法。
例如卸掉不必要的重量,或者使用轻质材料制造车身。
4. 在行驶中控制车速和刹车时使用正确的技巧,避免轮胎打滑,从而保证牵引力。
三、牵引力和能源消耗的关系牵引力和能源消耗之间存在着一定的关系。
在进行加速、上坡和承载重物时,车辆需要更多的牵引力,从而需要更多的燃油或者电能。
因此,在选择汽车时,需要根据需求选择功率适当、燃油消耗率低的汽车,从而达到最佳节能效果。
四、结论牵引力是汽车进行操作时所需要的基本力量,它主要与轮胎、路面、重量和发动机输出功率等因素有关。
提高牵引力的方法主要有使用高质量的轮胎、使用能够适应路面条件的胎、减轻车辆重量和掌握正确的驾驶技巧等。
在选择汽车时,需要根据需求选择功率适当、燃油消耗率低的汽车,从而达到最佳节能效果。
牵引车非驱动桥总成的车辆牵引力分析
牵引车非驱动桥总成的车辆牵引力分析一、引言牵引车是一种用于拖拉货物或其他车辆的特殊类型车辆,其行驶过程中的牵引力是关键因素之一。
而牵引车的非驱动桥总成在牵引力的产生中也扮演着重要角色。
本文旨在对牵引车非驱动桥总成的车辆牵引力进行详细分析。
二、牵引力的定义牵引力是指牵引车通过轮胎与地面之间的摩擦力产生的推力。
其大小取决于牵引车所受到的外界阻力和非驱动桥总成对地面的牵引能力。
三、非驱动桥总成的作用非驱动桥总成负责将发动机产生的动力传递到牵引车的轮胎上,并产生牵引力。
它通常由传动轴、差速器、减速器、转向机构等组成。
非驱动桥总成在车辆行驶中起到了传递动力、转向和支撑车辆的重要作用。
四、牵引力分析1. 轮胎与地面的摩擦力:牵引车的轮胎与地面之间的摩擦力是产生牵引力的基础。
轮胎的质量、胎纹深度、胎压以及路面的摩擦系数都会影响到牵引力的大小。
同时,适当的胎纹设计和胎压控制也能提高牵引力。
2. 非驱动桥总成的结构:非驱动桥总成的结构对牵引力的产生和传递有很大影响。
传动轴的长度、传动装置的设计以及不同部件之间的传递能力都会影响到牵引力的大小。
3. 牵引车辆的重量:牵引力与牵引车辆的重量成正比。
较重的牵引车通常能产生更大的牵引力。
但同时也要注意车辆的安全和稳定性,过大的牵引力可能会对驾驶员和车辆造成不利影响。
4. 路况的影响:不同的路况对牵引力的要求也不同。
在崎岖或湿滑的路面上,非驱动桥总成需要具备更强的牵引能力。
因此在设计和选择非驱动桥总成时,需要考虑车辆将面临的各种路况。
五、提高牵引力的措施1. 选择合适的轮胎:根据牵引车使用的环境和路况,选择胎纹深度和胎花宽度合适的轮胎,并保持良好的胎压,以提高牵引力。
2. 优化非驱动桥总成结构:针对不同牵引车的使用需求,优化非驱动桥总成的结构设计,提高传递能力和转向灵活性,从而提高牵引力。
3. 控制牵引车的重量:在不影响牵引车辆稳定性的前提下,合理控制牵引车的重量,避免过重或过轻对牵引力产生不利影响。
高速列车的牵引力控制技术研究
高速列车的牵引力控制技术研究随着现代交通运输业的飞跃发展,高速列车的牵引力控制技术研究也逐渐成为人们关注的焦点。
本文将从列车牵引力的概念、需求及影响、牵引力控制系统结构和技术要点等几个方面进行深入探讨。
一、列车牵引力的概念列车的牵引力是指机车或牵引车辆产生的动力作用于车辆的结果,可分为牵引力和制动力。
牵引力作用于车轮上,主要用于推动车辆前进;制动力则是减速、制动车辆所需的力。
列车在行驶过程中,牵引力对于运行安全和运行效率都具有至关重要的意义。
二、牵引力需求及影响在不同的列车运行条件下,牵引力需求也是各不相同的。
例如,起动时需要的牵引力较大,而在列车到达高速后,牵引力需求则会减小。
此外,不同车型和坡度角等各种因素都会对列车的牵引力需求产生影响。
而牵引力的大小也直接影响高速列车的性能和效率。
如果牵引力不足,会导致列车起步困难或运行速度减缓,同时还会增加机车功率消耗,降低整车通行能力;反之,如果牵引力过大,则会对车辆的安全性产生一定影响。
因此,对于高速列车的牵引力控制技术研究变得更加重要。
三、牵引力控制系统结构牵引力控制系统的主要组成部分包括:机车(或牵引车)的牵引系统、车辆的车轮轮对系统、整车的牵引力传递系统,以及控制系统等。
机车的牵引系统是牵引力形成的起始部分,主要传输机车制动及加速力到车辆中;车辆的车轮轮对系统则负责将机车产生的动力传输到轮轴,再经轮胎、正向传导齿轮等结构传递到固定在车架上的牵引引擎上;整车的牵引力传递系统则是将车轮产生的牵引力传递至车辆负荷上。
而控制系统则是整个牵引力控制系统的核心部分,可根据列车运行状态自动调整车辆的牵引功率和加速度,以达到最佳性能。
四、技术要点1. 电力牵引相比于传统的柴油机牵引技术,电力牵引的优点在于电动机的启动和停止非常迅速,同时更加节能环保,能够更好地满足现代交通运输业的需求。
2. 牵引力自适应控制牵引力自适应控制技术可以根据列车运行状态和外部环境变化,实现牵引力的自动调整。
初中物理牵引力
初中物理牵引力
牵引力是一种物理力,它可以将物体拉向另一个物体或物体组。
牵引力是地球和其他天体之间相互作用的关键力量之一。
我们可以通过牵引力来解释很多现象,比如地球上的万有引力、车辆在斜坡上的运动以及天体之间的引力作用等等。
2. 牛顿第二定律和牵引力
牵引力与牛顿第二定律有着密切的关系。
牛顿第二定律表明,物体的加速度与作用于它的外力成正比,与物体的质量成反比。
因此,牵引力越大,物体的加速度就越大,而物体的质量越大,则加速度越小。
3. 牵引力的应用
牵引力在日常生活中有着广泛的应用。
例如,牵引力可以用于运输和拖拉工具,比如挖掘机、拖拉机和运输车。
此外,牵引力还可以用于制造轮胎和地面材料,以增加它们的摩擦力和牵引力。
4. 牵引力的计算
计算牵引力的公式为F=ma,其中F为物体的牵引力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
因此,我们可以通过测量物体的质量和加速度来计算牵引力。
在实际应用中,我们通常需要考虑其他因素,如摩擦力和斜率等。
总之,初中物理中的牵引力是一个非常重要的概念,它有着广泛的应用和实际意义。
通过学习牵引力的基本原理和计算方法,我们可以更好地理解和应用这一概念,从而更好地解释和预测各种物理现象。
对汽车牵引力问题的探讨
对汽车牵引力问题的探讨. 前些日子,笔者发现有的坛友对车辆受的牵引力、摩擦力、阻力等一些概念不是十分清楚,这本不是中学物理要研究的问题(教科书中回避这类问题),但某些习题中又打擦边球地出现了,因此有的老师提出来讨论。
看来有必要澄清一下。
这里从网上一位教师博客里转来一篇论文《对汽车牵引力问题的探讨》供坛友学习研讨。
(建议中学生及非物理老师不必阅读,免得耽误时间)对汽车牵引力问题的探讨在物理教学中,常遇到有关牵引力问题.对"汽车牵引力问题",中学物理教科书中未做任何阐述,几种大型词典或未将"汽车牵引力"列为词条,或对"牵引力" 词条的解释也不尽一致.于是,各种刊物时有文章谈论"汽车牵引力问题",有对汽车牵引力概念的研究,有关于牵引力做功与否的争论.有的文章看后很受启发,但也有的文章不能自圆其说.本文探讨了汽车牵引力的本质,并讨论和解释了有关牵引力的几种现象,最后对词典中"牵引力"词条释义提出了修改建议.1 研究模型的设定为了便于研究,我们先讨论后轮为驱动轮的汽车在水平路面上向前运动并不计空气阻力的情况.由于汽车左右两边的力学对称性,前后分别用一个轮子表示.设汽车质量为m,质心O到地面的距为h,总重按距离反比律分解在前、后轮轴心上方距离地面为h处(即分重心O1、O2)的力大小分别为G1(= m1g)和G2(=m2g),前、后两轮受到的支持力分别是N1和N2,显然,N1 = G1、N2=G2,N1+N 2=G1+G2=G.设前后两轮半径均为R,由于车轮和地面都不是刚体,受压时都发生形变,今忽略地面的形变,并设前、后两轮胎的形变角(形变部分的弧所对的圆心角)均为2θ,不考虑前后轮因充气量差异和汽车运动中加速度变化导致N1、N2变化而引起的形变角变化.汽车静止时,汽车静止时,N1与G1,N2与G2分别作用在同一竖直直线上,这时前、后轮均不受摩擦力.汽车向前运动时,N1、N2作用点分别前移到P、Q点(如图),这时前轮受到一个向后的静摩擦力f1作用,后轮受到一个向前的摩擦力f2的作用.将汽车分成前、后两部分研究,前一部分受到后部分对它(相当于作用O1点)向前的推力F1,后部分则受到前部分对它(相当于作用O2)的反推力F2的作用.各个力的方向均与图示方向为正方向.2 汽车运动的动力学方程按照以上设定,如果汽车的加速为a,对汽车前部分,考虑到物体的转动,以P为支点,m1的转动惯量为I1= m1h2,分质心O1的瞬时角加速度为β=a/h,由ΣM1=I1β1,得:F1h-m1gR sinθ=m1ah(1)考虑这部分的平动,由ΣF1=m1a得F1-f1=m1a(2)比较(1)、(2)式,可得:对汽车后部分,设发动对后轮产生的驱动力矩为M,以Q为支点,仿上面,由ΣM2=I2β2和ΣF2=m2a得:M-F2h-m2gR sinθ=m2ah(4)f2-F2=m2a(5)比较(4)、(5),得:(6)如果将汽车整体研究,分别由(1)+(4)和(2)+(5)得:M-mgR sinθ=mah (7)f2-f1=ma(8)以上(7)、(8)两式即为汽车运动的动力学方程.从(7)式看出,发动机产生的驱动力矩M对汽车的运动起动力作用,而由于汽车前、后轮的形变,车身对前后两轮转轴的向下的压力产生的力矩mgR sinθ,对汽车的运动起阻碍作用,这两个力矩共同作用,使车轮加速转动.而(8)式则反映了外力f1、f2对汽车的平动的"贡献",f2阻止了驱动轮的滑动,使汽车在驱动力矩作用下向前运动的,f1使导向轮产生滚动,f1虽然比滑动摩擦力小得多,但对汽车的运动还是起阻碍作用,f1与f2共同作用使汽车产生平动加速度.3 汽车牵引力概念我们能否从方程(8)断言汽车运动的牵引力就是驱动轮受到的摩擦力f2呢?实际上,对无滑滚动的车轮来说,f2是静摩擦力,我们知道,静摩擦力不是主动产生的,只有在车轮对地面有相对运动的趋势时才会发生. 从(6)式可以看出,在m2、R、θ、h 一定时,f2的大小与方向由M确定:M>m2gR sinθ时,f2向前;当M<m2gR sinθ时,f2向后;当M=m2gR sinθ时,f2=0,这时,汽车发动机使车轮向前滚动,汽车也受到阻力作用,但驱动轮不受摩擦力.可见使汽车运动的真正动力是发动机的动力矩,而不是静摩擦力.对(7)式稍加变形,得:上式中,是由发动机传来的力矩决定的,相当于作用于质心O一个向前的力;是由于前、后轮形变产生的,相当于作用在O点一个向后的阻力.令F k=、f阻=,则有:Fk-f阻=ma (9)Fk就是"汽车理论"中所说的牵引力,也就是说汽车牵引力像"惯性力"一样,不属于"物体间相互作用力",牵引力应定义为:由汽车发动机通过传动系统作用于驱动轮的力矩产生的使汽车运动的力,其量值为Fk=,其中M为作用于驱动轮的力矩,h为汽车质心到地面的距离.4 牵引力做功问题既然牵引力是由于发动机作用驱动轮的力矩产生的使汽车运动的力,而不是驱动轮受到的静摩擦力.那么牵引力做功就无疑了,牵引力做功的实质是力矩做功.下面研究牵引力做功与能量的转化.如果汽车在水平路面匀速运动,a=0,F k= f阻,则W牵=W阻,牵引力做的功跟阻力做的功相等,这时汽车动能增量△E k=0.功是能量变化的量度,那么,这一过程中能量是怎样转化的呢?牵引力做功,将发动的部分动能传给车轮,使车轮动能增大,牵引力做了多少功就有多少机械能传给车轮;与此同时,车轮要克服由于车胎的形变产生的阻力做功,使车轮动能减小,在W牵=W阻的情况下,车轮匀速转动,汽车动能不变,机械能不变.那么阻力做功又将机械能传到何处呢?由于f1、f2均为静摩擦力,汽车运动中它们都不做功,机械能不会因克服摩擦力做功而转化为内能.实际上,车身压迫车轮不断发生形变的过程中对轮胎做了功,将部分机械能转化成车胎的内能,W阻量度了转化成内能的值.汽车行驶过程中车胎发热的现象有力地证实了这一观点的正确性.如果汽车在水平路面上加速运动, W牵>W阻,汽车的动能增量为△E k=W牵-W阻,这时,牵引力做功将传动系统传来的有用机械能的一部分用来克服轮胎回复阻力做功转化为轮胎的内能,一部分用来增加汽车的动能.5 牵引力大小的决定因素前面谈到汽车牵引力由驱动力矩M和质心到地面的距离h 决定,M 又与什么有关,决定牵引力大小的真正因素又是什么呢?既然牵引力做功实质是驱动力矩做功,牵引力必然与汽车功率有关.由得,,于是可导出:(10)式中,P为驱动轮得到有用功率,ω为驱动轮转动的角速度,P由发动机的输出功率P总和传动系统的效率η决定,P=ηP总;ω发动机曲轴转速ω0和传动比i决定:.可以证明,对气缸数为k,做功冲程平均压强为p,缸径为d,活塞行程为l 的四冲程汽油机输出率为:从而可推出牵引力大小决定公式为:从(12)式看出:在传动比一定(即汽车档位一定)时,"加油门"増加单位时间的耗油量,从而增大燃气的平均压强,使发动机功率变大,则汽车产生的牵引力变大;在发动机功率一定时,换低速档使传动比变大,也可使牵引力变大.实际操作中,档位转换和油门控制两种操作是协调进行的,汽车在一定的档位上行驶有一定的牵引力、角速度和输出功率值,三者关系满足(10)式,即.此外,(10)式中ωh是汽车质心平动速度v,也就是说.这与中学物理中讨论的P=Fv相一致.6 牵引力与摩擦力、阻力关系的补充说明上文(3)式中,f1是前轮受到的静摩擦力,车轮一旦滚动,其量值不变;是由于前轮的形变压力滞后于支持力产生起阻碍作用的力矩偶矩m1gR sinθ决定的,相当于作用于O1的水平阻力,记为f阻1,则(3)式可改写成:f1=f阻1 (13)(6)式中,利用牵引力定义式和令,则(6)式改写成:f2=Fk-f阻2 (14)从上述f阻1、f阻2定义式可以看出(9)式中的f阻=f阻1+f阻2.这样就知道:F k≠f2,f阻≠f1,从(8)、(9)两式比较可以得到:f2-f1= Fk-f阻(15)这正是有人将驱动轮受到的静摩擦力f2误认为是牵引力F k的原因.必须看到,f2与Fk确有割不断的关系.(14)式描述了f2与Fk变化的关系,发动机产生的牵引力Fk越大,静摩擦力f2就越大,这一规律适用于车轮做无滑滚动时的情况.因为f2的增大是有限的,如果增大到f2=μm2g,M再增大,车轮就会发生打滑现象,也就是说汽车有效牵引力的最大值为:即:利用(16)式可以成功地解释汽车轮胎为什么要选用摩擦系数较大的橡胶并制成凸凹不平的花纹.还可解释手扶拖拉机(机头牵引力产生机理跟汽车相同)打滑时可以用在驱动轮上加压的措施増大有用牵引力.此外,从f阻=知,θ越小,f阻越小,只要用不大的力,就能使车辆做匀速运动,这也是铁路运输中,列车轮用金属箍而不用充气轮胎的原因之一.对于刚体,θ=0,f阻=0,不大的力就能使车辆加速运动.然而汽车轮胎不是刚体,形变是不可避免的,故汽车匀速运动不是惯性运动,必须有牵引力与阻力相平衡.且在m、R、h 一定时,θ越大,f阻越大,所需的牵引力F k也越大.由此可解释"自行车轮胎的气未打足时,为什么蹬起来比较费力"的问题.7 对"牵引力"词条的修订在对汽车牵引力问题的研究中,笔者查阅了几种词典,上面对"牵引力"的释义均不相同,有的说"牵引力是机车、拖拉机、船只等发动机所产生的拖动能力",有的说:"铁路机车在其挽钩(牵引杆)处所产生的拉力"、"运动物体在表面上运动时所遇到的牵引摩擦力",有的说"是拖拉机挂钩能够用来牵引做功的力",这些释义均未对汽车牵引力做出解释.实际上各种机动车辆(包括列车、拖拉机头、汽车、摩托车等)和人力车(包括自行车、三轮车等)产生牵引力的机理是相同的,应对牵引力给出统一的解释.另外,机动车辆机头对挂车(车厢)产生的拉力也叫牵引力.顺便指出,本文以后轮为驱动轮、在水平路面上向前运动的汽车为研究对象,且在不计空气阻力的情况下研究了牵引力的问题.这一结论,对于汽车挂倒档或上下坡,以及考虑空气阻力时仍然适用,甚至汽车带挂车时也能涵盖,不过这时牵引力有两个意义,一是发动机作用于驱动轮的力矩产生的、相当于作用于质心的牵引力(总牵引力),二是机车对挂钩产生的拉力(输出牵引力).鉴于以上研究与讨论,笔者建议有关词典对"牵引力"词条释义作如下修订:牵引力:①机动车辆由发动机通过传动系统作用于驱动轮的力矩产生的使车辆运动的力.其大小为F k=,其中M为作用于驱动轮的动力矩,由发动机功率、传动系统的效率及传动比决定,h为质心到地面的距离.②机动车辆的机头对挂车(车厢)产生的拉力也称为牵引力.参考文献:1 周荣秋.汽车牵引力问题.物理教学(丛刊),1980,(第2辑):17.2 梁昆淼.汽车牵引力的功. 物理教学(双月刊),1980,(2):18.3 王斯仁.自行车轮胎的气未打足时,为什么蹬起来比较费力.物理教学1983,(5):封三.4 陈厚基.关于自行车动力问题的探讨.物理教学,1988,(7):10.5 李洪政.功率公式P=Fv与汽车的运行.中学物理教学参考,1987,(6):21.6 王溢然、戴连福.拖拉机(或汽车)在坡道上的稳定问题.物理教师,1990,(7-8):68.7 喀兴林.关于汽车上下坡问题.物理教学,1991,(2):15.8 叶其武.自行车是怎样加速运动和刹车的.物理教学,1996,(4):封三.9 马德波.汽车牵引力做功吗.物理教学1997,(5):40.10 赵久平.对汽车所受牵引力与摩擦力的分析.中学物理(初中版),1999,(9):17.11 浦宇星.也谈行进中汽车的地面摩擦.中学物理(初中版),2000,(6):17.12 现代科学技术词典(下册).上海:上海科学技术出版社,1980 .1941.13 辞海(缩印本).上海:上海辞书出版社,1990.743.14 现代汉语词典. 上海:上海商务印书馆,1996.100.(本文刊载于《物理教师》2004年11期13-15页)。
电动车辆牵引力浅析
电动车辆牵引力1. 牵引力分类2. 电动牵引车牵引力定义3. 电动牵引车牵引力测量方法4. 牵引力的影响因素5. 牵引力与车辆性能的关系6. 叉车当作牵引车使用时要考虑的问题7. 车辆自身运动的驱动力牵引力分类1. 车辆牵引力(驱动轮轮周牵引力)2. 挂钩牵引力二、电动牵引车牵引力定义(JB/T 10751-2007蓄电池牵引车)1. 最大挂钩牵引力:牵引车在平坦、干燥和水平混凝土路面上以牵引栓的固定高度水平牵引负荷车行驶,当牵引电动机达5min 工作制最大允许电流或调速器过流保护、牵引电机堵转、驱动轮滑转时,作用在固定高度挂钩上的水平拉力。
2. 额定挂钩牵引力:牵引车在平坦、干燥和水平混凝土路面上以牵引栓的固定高度水平牵引负荷车行驶,当牵引电动机达1h工作制额定电流时,作用在固定高度挂钩上的水平拉力。
三、电动牵引车牵引力测量方法(JB/T 10751-2007蓄电池牵引车)1. 最大挂钩牵引力测量:在牵引车和负荷车之间安装拉力传感器,负荷车挂钩中心离地高度与牵引车挂钩中心离地高度一致,牵引车牵引负荷车行驶,当达到最大稳定车速后用负荷车加载,使牵引车车速平稳下降,直至牵引电动机5min工作制最大允许电流或调速器过流保护、牵引电机堵转、驱动轮滑转,采样该时牵引车挂钩牵引力即为最大挂钩牵引力。
2. 额定挂钩牵引力测量:在牵引车和负荷车之间安装拉力传感器,负荷车挂钩中心离地高度与牵引车挂钩中心离地高度一致,牵引车牵引负荷车行驶,当达到最大稳定车速后用负荷车加载,使牵引车车速平稳下降,直至牵引电动机工作电流稳定到1h 额定工作电流时进行采样。
在测试采样过程中,车速应稳定20S 或20m (取两者中时间较长者)。
该时牵引车挂钩牵引力即为额定挂钩牵引力。
四、牵引力的影响因素1. 电动机输出扭矩转换到驱动轮轮周上的牵引力F 轮=M*i* n /R式中:M ――牵引电机的输出扭矩<当M 为牵引电机的5min 扭矩时,得到电动车辆的最大轮周牵引力;当M 为牵引电机的60min 扭矩时,得到电动车辆的额定轮周牵引力>i——车辆传动系统总传动比n——传动效率R ――驱动轮静力半径2. 车辆的粘着力F粘=® *F轮F 粘――车辆的粘着力①--- 粘着系数F 轮――驱动轮负荷注:车辆的牵引力为上述两个力(车辆的轮周牵引力和车辆的粘着力)中较小的那个力。
牵引力概述
牵引力概述牵引力是一个物体或系统对其他物体产生吸引或拉扯的力。
在物理学中,牵引力是一种重要的力,它可以解释许多自然现象和现实生活中的现象。
本文将从不同角度来讨论牵引力的概念及其应用。
牵引力在天体物理学领域中扮演着重要的角色。
根据万有引力定律,每个物体都会对其他物体施加引力,而这种引力的大小与两个物体的质量和它们之间的距离有关。
例如,地球对月球的引力使得月球围绕地球旋转,形成了月球的轨道。
类似地,太阳对地球的引力使得地球绕太阳运动。
这些天体之间的牵引力决定了它们的轨道和运动方式。
除了天体物理学,牵引力在工程学中也有重要应用。
例如,在机械工程中,牵引力被广泛应用于传动系统中,用于传递力和运动。
例如,汽车的驱动系统利用发动机的牵引力将动力传递到车轮上,从而推动汽车前进。
同样地,电梯的运行也是通过电动机产生的牵引力来实现的。
牵引力的应用使得机械设备能够高效地工作。
牵引力也在运动领域中起着重要作用。
在体育运动中,牵引力可以改变运动物体的速度和方向。
例如,在足球比赛中,运动员可以利用对手的牵引力来改变自己的运动方向,从而避开对方的防守。
类似地,在滑雪运动中,滑雪板与雪地之间的牵引力决定了滑雪者的速度和控制能力。
牵引力的合理运用可以提高运动员的竞技水平。
牵引力还在生物学领域中起着重要作用。
在生物体内,牵引力可以影响细胞和组织的运动和形态。
例如,在细胞分裂过程中,牵引力是使得细胞分裂成两个新细胞的关键力量。
另外,在生物体内的运动过程中,肌肉的收缩也是通过牵引力来实现的。
牵引力的研究有助于深入了解生物体内部的运动机制,对于研究生物学和医学具有重要意义。
牵引力是一个重要的物理概念,它在天体物理学、工程学、运动学和生物学等领域都有广泛的应用。
牵引力的研究不仅有助于深入理解自然现象,还为人类创造了许多实用的工具和设备。
通过进一步研究和应用牵引力,我们可以推动科学技术的发展,为人类的生活和工作带来更多的便利和进步。
牵引是应用什么的原理
牵引是应用什么的原理1. 引言牵引作为一种常见的力学现象,在日常生活中经常会遇到。
它是通过施加力或应用力的原理来实现的。
本文将探讨牵引的原理以及牵引的应用领域。
2. 牵引的原理在物理学中,牵引是一种力学现象,是通过施加力来引导或拉动物体的过程。
牵引可以通过多种方式来实现,具体取决于施加力的类型和方向。
下面是一些常见的牵引原理:2.1 静摩擦力牵引原理静摩擦力是指两个物体之间没有相对运动时的摩擦力。
当施加的牵引力大于静摩擦力时,物体会开始移动。
牵引力的大小取决于施加力以及物体之间的摩擦系数。
2.2 动摩擦力牵引原理动摩擦力是指物体在相对运动时受到的摩擦力。
当施加的牵引力大于动摩擦力时,物体将继续加速运动。
动摩擦力的大小同样取决于施加力以及物体之间的摩擦系数。
2.3 弹力牵引原理弹力是指物体在被压缩或拉伸后恢复原状时产生的力。
当施加的牵引力超过物体的弹性极限时,物体将发生形变并产生弹力。
弹力可以用于牵引物体,例如弹簧的拉伸或弹力绳的拉动。
2.4 引力牵引原理引力是地球或其他天体之间相互吸引的力。
在地球上,引力是万有引力的一种,可以用于牵引物体。
例如,使用绳索将物体吊起或用吸盘固定物体都是利用引力的牵引原理。
3. 牵引的应用领域牵引作为一种力学原理,广泛应用于许多领域。
下面列举了一些牵引的应用领域:3.1 铁路牵引在铁路交通中,使用牵引力来引导和推动火车是至关重要的。
机车通过施加牵引力来拉动或推动列车,以实现列车的运动。
3.2 汽车牵引在汽车行业,牵引通常用于描述车辆的驱动力,例如前驱、后驱或全驱。
驱动轮通过施加力来推动车辆并使其运动。
3.3 物体运输在物流和运输行业中,牵引被广泛用于搬运、推动和拉动物体。
例如,使用牵引力将货物从一个地方移动到另一个地方,或者使用拖车将重型物体拉动。
3.4 牵引拖曳牵引也常用于拖曳行业,例如拖车、拖船等。
通过施加适当的牵引力,可以将被拖动的物体牢固地连接在一起,以实现拖曳目的。
物理牵引力
物理牵引力是自然界中最基本的力之一,它存在于我们周围的一切物体之间,包括人类和地球之间的引力。
在本文中,我们将探讨物理牵引力的定义、原理、应用以及一些有趣的事实。
一、物理牵引力的定义物理牵引力是指两个物体之间的吸引力或推力,它是由它们之间的质量和距离决定的。
根据牛顿第一定律,所有物体都具有惯性,即它们不会自己改变其状态,除非有外力作用于它们。
因此,物理牵引力是使物体改变其状态的外力之一。
二、物理牵引力的原理物理牵引力的原理可以用万有引力定律来解释。
万有引力定律是牛顿第二定律的应用,它表明两个物体之间的引力与它们之间的质量和距离的平方成正比。
这意味着,两个物体之间的引力越大,它们之间的质量越大,它们之间的距离越近。
三、物理牵引力的应用物理牵引力在许多领域中都有应用。
下面是一些例子:1. 地球引力地球引力是最常见的物理牵引力之一。
因为地球的质量很大,所以它对我们周围的物体产生了强大的引力。
这就是为什么人们能够站在地球上,而不会飘走。
2. 万有引力万有引力是物理牵引力的一个例子,它描述了任何两个物体之间的引力。
这个定律被广泛应用于天文学和宇宙学中,用于描述星球、行星和恒星之间的引力。
3. 电磁力电磁力是物理牵引力的另一个例子,它描述了带电粒子之间的相互作用。
这个力也被广泛应用于电子学和电力工程中。
四、有趣的事实1. 月球的引力可以引起潮汐。
月球对地球的引力是地球上产生潮汐的主要原因之一。
因为月球对地球的引力比地球的引力弱,所以它可以引起地球上的海水和大气层的运动。
2. 物理牵引力可以帮助我们理解宇宙的起源。
物理牵引力是宇宙中最基本的力之一,它帮助我们理解宇宙的起源和演化。
科学家们使用这个力来研究宇宙中的恒星、行星和星系之间的相互作用。
3. 物理牵引力可以用于医学治疗。
物理牵引力可以用于医学治疗,特别是在治疗骨折和脊柱问题方面。
医生可以使用牵引设备来拉伸和放松患者的骨骼和肌肉,以促进愈合和康复。
总之,物理牵引力是我们周围的一切物体之间的基本力之一。
牵引力是什么初中物理公式
牵引力是什么初中物理公式哎呀,小伙伴们,今天我们来聊聊一个超级厉害的东西——牵引力!你们知道吗?牵引力可是初中物理里的一个重要公式哦!别看它简单,但是它在我们的日常生活中可是非常实用的。
那我们就一起来揭开牵引力的神秘面纱吧!我们来聊聊什么是牵引力。
牵引力,顾名思义,就是拉物体的力量。
想象一下,你站在一辆公交车上,车子突然启动,你会感觉到一股力量把你往后拉。
这就是因为公交车产生了牵引力,把你牢牢地“拽”住了。
这个例子有点夸张,但是牵引力确实存在,而且非常重要。
那么,牵引力有什么作用呢?其实牵引力的作用可大了去了!它可以帮助我们移动重物。
比如说,我们要搬家,没有车怎么办?这时候我们就需要用到手推车。
手推车有一个很大的轮子,上面有一个很长的杆子,杆子的一端有一个钩子。
当我们用力把钩子挂在重物上的时候,重物就会被“拉”起来。
这就是利用了牵引力的作用。
牵引力还可以帮助我们解决一些实际问题。
比如说,我们在过马路的时候,经常会遇到红绿灯。
红灯亮的时候,我们就不能过马路;绿灯亮的时候,我们才能过。
这是因为绿灯的时候,车辆产生的牵引力可以让行人安全地通过斑马线。
所以说,牵引力也是保护我们安全的一种力量哦!接下来,我们来聊聊牵引力的公式。
初中物理告诉我们,牵引力F等于物体受到的阻力W除以物体的质量m。
这个公式很简单吧?但是它却能帮助我们计算出很多东西。
比如说,我们要算出一个物体在受到多大的阻力的情况下,需要多大的牵引力才能移动。
只要把这个公式套进去就行了。
这个公式还有很多变形,可以帮助我们解决更多的问题。
除了公式之外,我们还要了解一些关于牵引力的知识点。
比如说,牵引力的单位是牛顿(N)。
这个单位听起来好像很高大上的样子,其实它就是一个很简单的单位。
牛顿这个名字来源于一位伟大的科学家——牛顿(Isaac Newton)。
他发现了很多关于地球运动、万有引力等方面的知识,为人类的科学发展做出了巨大的贡献。
所以说,学习物理不仅能让我们掌握很多实用的知识,还能让我们了解到一些伟大的历史人物哦!我们来说说牵引力在我们日常生活中的一些应用。
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[转]对汽车牵引力问题的探讨. 前些日子,笔者发现有的坛友对车辆受的牵引力、摩擦力、阻力等一些概念不是十分清楚,这本不是中学物理要研究的问题(教科书中回避这类问题),但某些习题中又打擦边球地出现了,因此有的老师提出来讨论。
看来有必要澄清一下。
这里从网上一位教师博客里转来一篇论文《对汽车牵引力问题的探讨》供坛友学习研讨。
(建议中学生及非物理老师不必阅读,免得耽误时间)对汽车牵引力问题的探讨在物理教学中,常遇到有关牵引力问题.对"汽车牵引力问题",中学物理教科书中未做任何阐述,几种大型词典或未将"汽车牵引力"列为词条,或对"牵引力"词条的解释也不尽一致.于是,各种刊物时有文章谈论"汽车牵引力问题",有对汽车牵引力概念的研究,有关于牵引力做功与否的争论.有的文章看后很受启发,但也有的文章不能自圆其说.本文探讨了汽车牵引力的本质,并讨论和解释了有关牵引力的几种现象,最后对词典中"牵引力"词条释义提出了修改建议.1 研究模型的设定为了便于研究,我们先讨论后轮为驱动轮的汽车在水平路面上向前运动并不计空气阻力的情况.由于汽车左右两边的力学对称性,前后分别用一个轮子表示.设汽车质量为m,质心O到地面的距为h,总重按距离反比律分解在前、后轮轴心上方距离地面为h处(即分重心O1、O2)的力大小分别为G1(= m1g)和G2(=m2g),前、后两轮受到的支持力分别是N1和N2,显然,N1 = G1、N2=G2,N1+N2=G1+G2=G.设前后两轮半径均为R,由于车轮和地面都不是刚体,受压时都发生形变,今忽略地面的形变,并设前、后两轮胎的形变角(形变部分的弧所对的圆心角)均为2θ,不考虑前后轮因充气量差异和汽车运动中加速度变化导致N1、N2变化而引起的形变角变化.汽车静止时,汽车静止时,N1与G1,N2与G2分别作用在同一竖直直线上,这时前、后轮均不受摩擦力.汽车向前运动时,N1、N2作用点分别前移到P、Q点(如图),这时前轮受到一个向后的静摩擦力f1作用,后轮受到一个向前的摩擦力f2的作用.将汽车分成前、后两部分研究,前一部分受到后部分对它(相当于作用O1点)向前的推力F1,后部分则受到前部分对它(相当于作用O2)的反推力F2的作用.各个力的方向均与图示方向为正方向.2 汽车运动的动力学方程按照以上设定,如果汽车的加速为a,对汽车前部分,考虑到物体的转动,以P为支点,m1的转动惯量为I1= m1h2,分质心O1的瞬时角加速度为β=a/h,由ΣM1=I1β1,得:F1h-m1gR sinθ=m1ah(1)考虑这部分的平动,由ΣF1=m1a得F1-f1=m1a(2)比较(1)、(2)式,可得:对汽车后部分,设发动对后轮产生的驱动力矩为M,以Q为支点,仿上面,由ΣM2=I2β2和ΣF2=m2a得:M-F2h-m2gR sinθ=m2ah(4)f2-F2=m2a(5)比较(4)、(5),得:(6)如果将汽车整体研究,分别由(1)+(4)和(2)+(5)得:M-mgR sinθ=mah (7)f2-f1=ma(8)以上(7)、(8)两式即为汽车运动的动力学方程.从(7)式看出,发动机产生的驱动力矩M对汽车的运动起动力作用,而由于汽车前、后轮的形变,车身对前后两轮转轴的向下的压力产生的力矩mgR sinθ,对汽车的运动起阻碍作用,这两个力矩共同作用,使车轮加速转动.而(8)式则反映了外力f1、f2对汽车的平动的"贡献",f2阻止了驱动轮的滑动,使汽车在驱动力矩作用下向前运动的,f1使导向轮产生滚动,f1虽然比滑动摩擦力小得多,但对汽车的运动还是起阻碍作用,f1与f2共同作用使汽车产生平动加速度.3 汽车牵引力概念我们能否从方程(8)断言汽车运动的牵引力就是驱动轮受到的摩擦力f2呢?实际上,对无滑滚动的车轮来说,f2是静摩擦力,我们知道,静摩擦力不是主动产生的,只有在车轮对地面有相对运动的趋势时才会发生. 从(6)式可以看出,在m2、R、θ、h 一定时,f2的大小与方向由M确定:M>m2gR sinθ时,f2向前;当M<m2gR sinθ时,f2向后;当M=m2gR sinθ时,f2=0,这时,汽车发动机使车轮向前滚动,汽车也受到阻力作用,但驱动轮不受摩擦力.可见使汽车运动的真正动力是发动机的动力矩,而不是静摩擦力.对(7)式稍加变形,得:上式中,是由发动机传来的力矩决定的,相当于作用于质心O一个向前的力;是由于前、后轮形变产生的,相当于作用在O点一个向后的阻力.令F k=、f阻=,则有:Fk-f阻=ma (9)Fk就是"汽车理论"中所说的牵引力,也就是说汽车牵引力像"惯性力"一样,不属于"物体间相互作用力",牵引力应定义为:由汽车发动机通过传动系统作用于驱动轮的力矩产生的使汽车运动的力,其量值为Fk=,其中M为作用于驱动轮的力矩,h为汽车质心到地面的距离.4 牵引力做功问题既然牵引力是由于发动机作用驱动轮的力矩产生的使汽车运动的力,而不是驱动轮受到的静摩擦力.那么牵引力做功就无疑了,牵引力做功的实质是力矩做功.下面研究牵引力做功与能量的转化.如果汽车在水平路面匀速运动,a=0,F k= f阻,则W牵=W阻,牵引力做的功跟阻力做的功相等,这时汽车动能增量△E k=0.功是能量变化的量度,那么,这一过程中能量是怎样转化的呢?牵引力做功,将发动的部分动能传给车轮,使车轮动能增大,牵引力做了多少功就有多少机械能传给车轮;与此同时,车轮要克服由于车胎的形变产生的阻力做功,使车轮动能减小,在W牵=W阻的情况下,车轮匀速转动,汽车动能不变,机械能不变.那么阻力做功又将机械能传到何处呢?由于f1、f2均为静摩擦力,汽车运动中它们都不做功,机械能不会因克服摩擦力做功而转化为内能.实际上,车身压迫车轮不断发生形变的过程中对轮胎做了功,将部分机械能转化成车胎的内能,W阻量度了转化成内能的值.汽车行驶过程中车胎发热的现象有力地证实了这一观点的正确性.如果汽车在水平路面上加速运动, W牵>W阻,汽车的动能增量为△E k=W牵-W阻,这时,牵引力做功将传动系统传来的有用机械能的一部分用来克服轮胎回复阻力做功转化为轮胎的内能,一部分用来增加汽车的动能.5 牵引力大小的决定因素前面谈到汽车牵引力由驱动力矩M和质心到地面的距离h 决定,M又与什么有关,决定牵引力大小的真正因素又是什么呢?既然牵引力做功实质是驱动力矩做功,牵引力必然与汽车功率有关.由得,,于是可导出:(10)式中,P为驱动轮得到有用功率,ω为驱动轮转动的角速度,P由发动机的输出功率P总和传动系统的效率η决定,P=ηP总;ω发动机曲轴转速ω0和传动比i决定:.可以证明,对气缸数为k,做功冲程平均压强为p,缸径为d,活塞行程为l 的四冲程汽油机输出率为:从而可推出牵引力大小决定公式为:从(12)式看出:在传动比一定(即汽车档位一定)时,"加油门"増加单位时间的耗油量,从而增大燃气的平均压强,使发动机功率变大,则汽车产生的牵引力变大;在发动机功率一定时,换低速档使传动比变大,也可使牵引力变大.实际操作中,档位转换和油门控制两种操作是协调进行的,汽车在一定的档位上行驶有一定的牵引力、角速度和输出功率值,三者关系满足(10)式,即.此外,(10)式中ωh是汽车质心平动速度v,也就是说.这与中学物理中讨论的P=Fv相一致.6 牵引力与摩擦力、阻力关系的补充说明上文(3)式中,f1是前轮受到的静摩擦力,车轮一旦滚动,其量值不变;是由于前轮的形变压力滞后于支持力产生起阻碍作用的力矩偶矩m1gR sinθ决定的,相当于作用于O1的水平阻力,记为f阻1,则(3)式可改写成:f1=f阻1 (13)(6)式中,利用牵引力定义式和令,则(6)式改写成:f2=Fk-f阻2 (14)从上述f阻1、f阻2定义式可以看出(9)式中的f阻=f阻1+f阻2.这样就知道:F k≠f2,f阻≠f1,从(8)、(9)两式比较可以得到:f2-f1= Fk-f阻(15)这正是有人将驱动轮受到的静摩擦力f2误认为是牵引力F k的原因.必须看到,f2与Fk确有割不断的关系.(14)式描述了f2与Fk变化的关系,发动机产生的牵引力Fk越大,静摩擦力f2就越大,这一规律适用于车轮做无滑滚动时的情况.因为f2的增大是有限的,如果增大到f2=μm2g,M再增大,车轮就会发生打滑现象,也就是说汽车有效牵引力的最大值为:即:利用(16)式可以成功地解释汽车轮胎为什么要选用摩擦系数较大的橡胶并制成凸凹不平的花纹.还可解释手扶拖拉机(机头牵引力产生机理跟汽车相同)打滑时可以用在驱动轮上加压的措施増大有用牵引力.此外,从f阻=知,θ越小,f阻越小,只要用不大的力,就能使车辆做匀速运动,这也是铁路运输中,列车轮用金属箍而不用充气轮胎的原因之一.对于刚体,θ=0,f阻=0,不大的力就能使车辆加速运动.然而汽车轮胎不是刚体,形变是不可避免的,故汽车匀速运动不是惯性运动,必须有牵引力与阻力相平衡.且在m、R、h 一定时,θ越大,f阻越大,所需的牵引力F k也越大.由此可解释"自行车轮胎的气未打足时,为什么蹬起来比较费力"的问题.7 对"牵引力"词条的修订在对汽车牵引力问题的研究中,笔者查阅了几种词典,上面对"牵引力"的释义均不相同,有的说"牵引力是机车、拖拉机、船只等发动机所产生的拖动能力",有的说:"铁路机车在其挽钩(牵引杆)处所产生的拉力"、"运动物体在表面上运动时所遇到的牵引摩擦力",有的说"是拖拉机挂钩能够用来牵引做功的力",这些释义均未对汽车牵引力做出解释.实际上各种机动车辆(包括列车、拖拉机头、汽车、摩托车等)和人力车(包括自行车、三轮车等)产生牵引力的机理是相同的,应对牵引力给出统一的解释.另外,机动车辆机头对挂车(车厢)产生的拉力也叫牵引力.顺便指出,本文以后轮为驱动轮、在水平路面上向前运动的汽车为研究对象,且在不计空气阻力的情况下研究了牵引力的问题.这一结论,对于汽车挂倒档或上下坡,以及考虑空气阻力时仍然适用,甚至汽车带挂车时也能涵盖,不过这时牵引力有两个意义,一是发动机作用于驱动轮的力矩产生的、相当于作用于质心的牵引力(总牵引力),二是机车对挂钩产生的拉力(输出牵引力).鉴于以上研究与讨论,笔者建议有关词典对"牵引力"词条释义作如下修订:牵引力:①机动车辆由发动机通过传动系统作用于驱动轮的力矩产生的使车辆运动的力.其大小为F k=,其中M为作用于驱动轮的动力矩,由发动机功率、传动系统的效率及传动比决定,h为质心到地面的距离.②机动车辆的机头对挂车(车厢)产生的拉力也称为牵引力.。