滾動(詞語)

滾動，漢語辭彙，釋義為轉動體沿轉動方向的運動稱作滾動。也指的是物理中轉動與位移的平面複合運動。

基本介紹

• 中文名：滾動
• 外文名：roll
• 定義：轉動與位移的平面複合運動
• 意義：轉動體沿轉動方向的運動
• 對象：指圓形體或可滾動體

詞語

滾動： 轉動體沿轉動方向的運動稱作滾動。

科技用語。定義： 轉動與位移的平面複合運動。

說明：

1、物體（通常指圓形體）的旋轉中心稱作轉動中心，簡稱轉心；此外，這種平面複合運動所在作用面內在任何瞬時都有一個不動點，這個瞬時不動點稱作滾動瞬心。

2、滾動是力偶和線性力的合效應。但，物體受摩擦作用時，力偶和線性力都可以單獨使物體產生滾動；這種情況下的滾動是力矩效應，瞬心又是滾動的矩心。而且，瞬心恰在摩擦力作用點上。這是具有摩擦作用時滾動的兩個重要特徵。作用力為力（偶）矩時，摩擦力方向與滾動方向相同；作用力為線性力時，摩擦力方向與滾動方向相反。

3、瞬心的移動速度等於轉動中心的位移速度時稱純滾動。

人的行走

人的行走相當於多邊形體的滾動。

人的行走與人坐在輪椅運動類似，輪緣相當於多邊形的邊，胯關節相當於輪軸，腿相當於輪輻，腳相當於多邊形邊的端點。不過，各輪只有一個（真的）輪輻。但，只要速度適當地話，兩腳交替著地，還是可以演繹出多輪輻效果。

問題是，兩腿上下輪轉是很費力的。因此，設計者改從下邊前移，但因腿輻僵直，無法從下邊通過。為此作出膝關節和踝關節，從而顯現出現在人行走的樣子。

人行走的動力是人的意志施加於腳掌的有機力矩，胯關節為力矩矩心；腳掌為滾動瞬心。阻力是人體體重與步幅一半的乘積。不難看出，使胯關節和腳掌連線與地面垂直或使身體前傾，可以減小阻力或變阻力為動力。尤其是奔跑時，顯得尤為明顯。

步幅（多邊形邊長）越小；兩腳交替頻率越低，越省力。步幅越大，重心上下竄動越大，越吃力。

腳掌與地面在圓周力作用下會產生摩擦，它是由體重作用引起的。目前，普遍認為滾動時的摩擦是一種阻礙滾動的阻力，這種認識是不正確的。阻礙滾動的阻力是物重對滾動瞬心的矩。摩擦力（F）只起穩定瞬心的作用，不是阻礙滾動的阻力。可以知道，沒有摩擦，寸步難行。

根據摩擦力的方向可以判定，人的行走是轉動（力矩）效應引起的滾動。顯然，被人推著走時摩擦力的方向向後，是平動效應引起的滾動。

腳踏車的運動

腳踏車後輪是由轉動作用引起的滾動，與地面接觸點的作用力方向向後（與滾動方向相反)．因此，靜磨擦力的方向與滾動方向相同；前輪是通過前軸傳遞的平動作用力產生的滾動，其與地面接觸點的作用力方向向前．因此，靜磨擦力的方向向後．

當不蹬車的時候，因慣性作用，倆輪仍保持原來的運動狀態，摩擦作用方式不變。例如：將後輪離開地面，搖動腳蹬，使後輪旋轉，再使其與地面接觸，腳踏車會向前運動。（這個運動就相當於慣性滾動）.你會發現，輪下的灰塵或小沙粒被拋向後，即輪對地面有一個向後的作用力。因此，地面對輪的作用力（磨擦力）方向仍向前。

剎車時，主動輪（後輪）因阻力矩作用增大而減速，但摩擦作用方式沒有變；不過，若主動輪處在包死狀態，由於慣性使腳踏車繼續運動時，主動輪與地面的摩擦屬滑動摩擦，前輪仍是靜摩擦。