Re: [求助] 摩擦力與接觸面積無關

看板tutor作者 (Ajay)時間13年前 (2012/06/04 10:36), 編輯推噓7(7推 0噓 24→)
留言31則, 5人參與, 最新討論串2/2 (看更多)
我會說我們的直覺是對日常生活的應用，而不是對實驗室中的理想環境。 換輪胎時，車行會告訴你較寬的車胎抓地力比較好， 就算車行的業務沒念書好了，那F1賽車在雨時下時停的天候中比賽， 也是光頭胎和雨胎換來換去，照課本告訴我們的，用雨胎完賽就好啦~~ 就算賽車技師書也沒念好(其實我猜那些技師書念得比我個人又多又好)， 這麼貴的車，他們總是會作些實地測試吧。 以下是個人的說法，不必我說您看了就知道很粗糙， 如果有興趣您可去找更準確的答案。 車輛加速、過彎、刹車都要摩擦力，而車胎不是剛體， 在受力時必然有形變(若無形變，車輛根本無法轉彎)， 形變造成作用力分佈不均，使得作用力點偏移，以過彎來說， 作用力點會側向偏移，如果車胎較寬，更能提供較外側的作用力點， 而且光頭胎或寬車胎也提供更大的側向剛性，使形變相對較不嚴重， 使車胎的側面(這部面是根本不該碰到地面的)更不容易接觸地面 除此之外，磨損也會較平均，使車胎可以用久一些。 最後一定要說：「這牽涉到很多複雜的細節以及用紙筆算不完的數學， 你們只要知道……」不然討論下去天就要亮囉~~(而且也會被問倒 XD) 如果要更生活化一些的例子，我覺得接觸面積大至少使物體更穩一些， 畢竟在生活中物體要是倒下來了，就沒什麼好討論摩擦力了。 ※ 引述《ww2309 (嗨你好)》之銘言： : 國二理化的一個觀念 : 摩擦力與接觸面積無關 : 但是跟我們一般直覺是有衝突的 : 但要如何跟學生說明呢 : 這觀念牽扯到許多超越他們這年紀所了解的事物 : 所以我想上來請教各位有沒有簡單易懂的講法？ : 還有為什麼滾動取代滑動摩擦力會減少呢？ : 這部份該怎麼解釋會比較好 : 謝謝各位！ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.62.108.107
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06/04 11:32, , 1F
在晴天，雨胎能提供的磨擦力反而比不上光頭胎
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06/04 11:43, , 2F
另外您似乎沒說到為什麼要提供較外側的施力點
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06/04 11:44, , 3F
我認為是避免過彎時力矩不平衡而翻車，不曉得對不對?
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說白一點，這是應付中學生的說詞，應該有個7788，但你要我拍胸脯我會內傷 在下很樂於跟有興趣(或許我真的知道一些)且有耐性(其實我也需要指教)的人討論 D兄您的第一行就是中學生會有的困惑，正向力明明就一樣， 這非得用轉向時面臨的、形變及側向剛性來解釋。 第二三行，我的意思差不多就是那樣，但我不會說翻車啦，因為車子的側移和側傾狀況 駕駛本身是會有感覺的(我不是賽車手，只是有台年紀不小的轎車)，硬是要操到翻車， 那是駕駛本身的業障吧~~。 ※ 編輯: linijay 來自: 61.62.108.107 (06/04 12:18)
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06/04 12:49, , 4F
其實關於雨胎的部份國中生常常會有誤解
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雨胎的胎紋主要功用是排水，讓輪胎能順利與地面接觸產生摩擦
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並非直接藉由胎紋的「粗糙」增加摩擦力
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( 突然發現第一行我也無法自圓其說~"~ )
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嗯嗯~你在解釋雨胎在雨天的作用，沒解釋光頭胎在晴天比較好 ※ 編輯: linijay 來自: 61.62.6.29 (06/04 14:46)
推
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F1的輪胎熱胎後，誇張點的講法，是黏在賽道上
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並非高中教材中的剛體VS剛體的理想狀態，況且摩擦力與
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巨觀的接觸面積無關，但跟真實的接觸面積有關吧？
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推
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正向力相同，不同接觸面積（非剛體狀況），會不會有不同
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的效果，答案很明顯XD 裝光頭胎的賽車，雨天撞一堆～
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推
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或者，兩本書彼此互夾（流言終結者的實驗），可類推接
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觸面積VS摩擦力的關係（非剛體）
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DK大說的，雨胎主要功能在排水，個人是非常同意這樣的
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看法。當建立在非剛體的真實情況中，沒挖溝的光頭胎、
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挖溝的胎、具備胎紋的雨胎，能提供的摩擦力皆不相同
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推
06/04 16:57, , 18F
分別是極大(100) 大(95) 小(80)
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06/04 17:00, , 19F
可是考慮下雨天的時候，無溝的光頭胎(10) 有溝(60)
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雨胎(70)
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純光頭胎VS雨胎的比較結果，考慮相同的引擎出力，結果
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06/04 17:02, , 22F
應該是很明顯，前者可以取得較佳的效果（大摩擦力）
06/04 17:02, 22F
推
06/04 17:04, , 23F
不然，大晴天，大家都會裝雨胎跟車神拼了～ ^oo^
06/04 17:04, 23F
推
06/05 11:55, , 24F
沒有人發現原PO跟國二生扯這一串嗎XD
06/05 11:55, 24F
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06/05 15:59, , 25F
Why not?教是不用教，扯一扯還不錯呀
06/05 15:59, 25F
推
06/06 10:48, , 26F
形變跟轉不轉彎沒關係喔-0-...
06/06 10:48, 26F
※ 編輯: linijay 來自: 61.62.151.167 (06/06 18:24)
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06/08 22:26, , 27F
我回來補充了～ 晴天用光頭胎比雨胎好的原因不單純是摩擦
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06/08 22:27, , 28F
賽車在賽道上奔馳時輪胎的高溫會讓橡膠略為融化，黏在賽道上
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06/08 22:27, , 29F
再利用橡膠的黏性產生抓地力，因此與地面接觸的面積越大越好
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也可以解釋為什麼賽車起跑後要先跑幾圈，車況才會到最佳狀態
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06/08 23:39, , 31F
結論: 車胎的選擇與摩擦力無關 囧"
06/08 23:39, 31F
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