球形为什么能向前滚

2022-11-19 17:01

用物理学知识解释
2022-11-19 17:55
动力启动球体时,必须有作用点,如果作用点(或者作用总效果)通过球心,球体的惯性被破坏后,球体不会转动,而是做匀速直线运动。此时如果是在无摩擦轨道运行(比如无阻力悬浮),匀速直线状态不会被破坏。但是,如果是在地面等有阻力轨道运行,球体将受到底部非平衡的摩擦力,次摩擦力沿球底部切线水平向后,与球的重心形成力矩,由此引起转动,既你所说的向前滚。摩擦力是由重力引起的,所以在这里分析滚动的时候,不需要考虑重力。此外,球的有摩擦滚动使得球做变速运动,最终会停下来。

另外一种情况,动力驱动球体时,作用不过重心,那么驱动时就会与球的重心产生力矩而使其转动,转动加向前运动的合运动就是你所说的向前滚,后面在轨道上的两种运动情况与前面相似。最后补充一点,在无阻力轨道的滚动(比如地球的自旋)会不会最终停下来,我也不太清楚,有文献说地球自转是变慢的,但这是和宇宙膨胀有关系的,与力学分析这个问题的有没有关系有待考证,不过很可能,所有的作用力很可能和宇宙的膨胀有关系,这个只是个人理解,仅供参考
更多回答
因为球形的物体具有曲率,与地面的摩擦力小。
因为使球形物体滚动需要的能量最低。

硬球体在理想的硬质水平面上只需要一个无限小的能量就持续滚动下去。

打个比方说,给你一个平面,你用一个小指头就能推动地球。这样你就比伽利略还厉害了。