题目

一道大学物理刚体转动的问题
一辆行驶速度为108km/h的汽车,车轮的外圈半径为0.5m,汽车所有车轮的转动惯量为j=20kg.*m^2,在t=0时刻汽车开始制动,如果总的制动摩擦力矩为Mf=100N.m,请问（1）汽车需要多长时间可以停下来?（2）从开始制动到停止,汽车行驶了多长距离?

提问时间：2020-11-23

答案

（1）Mf=jα（α为角加速度）,可得α=-5rad/s²,负号表示其为减速运动
线速度v=30m/s,则角速度为w=v/r=60rad/s
由0-w=αt,得t=12s
（2）0-w²=2αθ,得角位移θ=360rad
车轮转的圈数n=θ/2π=180/π
则距离S=n×2πr=180m