為什麼輪胎越寬抓地力越大呢

時間 2021-05-30 08:00:37

1樓:非魚

可以這個樣子理解,現代的汽車輪胎本身是沒有多少支援力的,所以可以將輪胎簡化成乙個膜片(可以想象成氣球),內部壓力由於其變化不顯著,所以可以近似的簡化為恆定壓強 P ,我們此時在輪胎接地面上取一面積微元 dS ,那麼這一面積微元對地面的壓力為

dF=P*dS

如果假設地面的附著係數為u,那麼這一小塊面積微元產生的附著力為

df=u*dF=u*P*dS

對接地面上的所有微元求積分,就得到了輪胎的附著力和接地面積之間的關係

f=u*P*A

其中A是輪胎的接地面積,可以見得,輪胎與地面之間的附著力取決於胎內壓強,地面的附著係數和接地面積,輪胎越寬相對而言接地面積就會越大,所以附著力(也就是抓地力)會增加,可以粗略的這樣子理解。

對於摩擦,我自己本身也不是很了解,就根據自己知道的一點東西稍微說一下,其中免不了錯誤,還希望指正。

摩擦力根據物體接觸表面的微觀特徵可以從兩個層面上去理解,尺度稍微大些的主要是以類似於齒輪嚙合的方式來產生切向的反力,在小尺度上一般是由於分子間作用力產生的切向反力(這個一般佔據主要作用),所以對於兩個物體接觸的比較充分的接觸面來說,是接觸面積越大,摩擦力越大(因為在微觀尺度上可以產生的微小的嚙合數量和分子作用力區域變多了)。這一點對於所有物體都是一樣的。

然而對於彈性體(類似於金屬還有很多生活中常見的其他東西)而言,接觸面可以產生的總的有效的分子作用力的面積在巨集觀上是隨著接觸面其上載荷呈線性變化的,所以就近似的表現出了 F=uF(z)的性質。

但是對於輪胎這樣的粘彈性體,可以適應其接觸面產生良好的附著,所以對於輪胎而言它的接觸面積和垂直載荷都會對輪胎的附著力產生顯著的影響。所以賽車在良好的天氣中一般都使用沒有花紋的光頭胎來增加附著面積從而提公升附著力(可以參考F1)。

而輪胎上的花紋目的是為了讓輪胎在有積水的路面上行駛時吸收或者切開輪胎與地面間形成的水膜,輪胎在有積水路面上有速度行駛時會導致水層來不及流入輪胎兩側而侵入輪胎接地面產生滑水,導致被水膜侵入的部分分子附著失效,也會使微小嚙合的數量減小,所以會減小輪胎與地面間的附著力。

2樓:雅鹿男裝

摩擦力當然跟接觸面積,同乙個物體,你覺得小面積接觸地面好推還是,大面積接觸地面好推。

鞋子和輪胎為啥不用平板的,平板應該更防滑啊,沒錯,你說對。平板確實比花紋更防滑,摩擦力更好。但是實際應用的時候會出一些小問題。

首先是地面,地面是如果是平,場地內運動。你看籃球鞋,桌球鞋,網球鞋,鞋底幾乎就是光板,以增大摩擦力。同樣場地內賽車輪胎也近乎光板。

平時我們使用的輪胎胎花是要考慮,排水,胎面變形還有很多很多因素

3樓:Speed Ghost

首先,輪胎是會形變的,經典物理中物體與接觸面積無關,只與表面粗糙程度有關不適用於這種情況。

其次,你的鞋子上的摩擦材料在使用過程中會越來越老化,鞋子上設計花紋的作用就是為了更好的嵌入地面,提供更大的摩擦力,花紋越少肯定效能越差,但是花紋太多太密,又會影響到輪胎或者鞋子的剛性,從而讓車駕駛起來更加搖擺,如果你要問為什麼賽車的胎花紋那麼少,那是因為賽用輪胎是熱熔的,更加能嵌入路面的縫隙牢牢的抓地。

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