其实对于车轮上每一个点上都有泥水沿该点运动的切线方向溅出,并不是只有向斜后方的泥水溅出。只是在重力作用下合力使向斜后方溅的泥水更多。当车轮运动的时候,要使泥水不溅出的泥水的附着力为向心力F=V^2/rm,其中V为车轮上的某点的速度,r为车轮半径,m为该点泥水质量。泥水的附着力是有限的,当车速V增大到一定的时候,附着力无法提供圆周运动向心力,泥水就飞溅离开了车轮。车轮速度越快,泥水的离心力F'=F=V^2/rm越大,使泥水溅得越多越明显。
“车速应该和泥水飞出的速度一样” 不是这样的,泥水从车轮边缘飞出的,是离心力甩出来的,车速为v,则轮子上边缘的速度为2v。所以骑得越快溅的越厉害。
另外四周都有甩出的泥水,前后轮都有甩出,还有空气的作用,就是风的作用,空气阻力作用,都会是泥水四溅,所以会溅到身上。
你思考问题很深入,有前途,问题出在哪儿呢?就在于车轮边缘的速度是大于车速的,这就是你想不通的原因,后轮有一根轴,这个轴的速度与车的速度是一致的,但是车轮围绕着轴转,因此,车轮边缘的各点同时参与两种运动,一种是和轴一起的平动,一种是绕轴的转动,所以比车速大,说得直白一点,当轮子边缘处在轴的上方的时候,相对于轴是向前运动的,大于轴速,也就大于车速。 说得更夸张一点,我们把车子架起来,轮子不着地,然后你在上面骑,车是静止的,但是轮子是不静止的,所以会有水甩到你身上,骑得越快越严重
水有粘性,特别是泥水的粘性更大,一些泥水会粘在轮胎上上升一段距离后再抛出。车速越快,泥水上升越多,抛出的高度越高,这是前轮溅水到身上的原因。甚至少量的泥水还会上升到超过轮子半径的高度再抛出,抛出方向就会向前进方向,这是后轮溅水到后背的原因。
泥水的速度肯定比你移动速度快,假如,你扔块小石头和砖头同样的力量谁抛的远些?同理你那么大的能量集中在那么小质量上,速度肯定快