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請問物理高手~關於輪胎粗細

國中物理不是學過:
影響模摩擦力的原因只有正向力(車重)和接觸面性質(胎皮材質)
為甚麼胎花和寬窄(接觸面積)會影響騎乘阻力(模擦力)呢?
2010-06-06 12:23 發佈
文章關鍵字 輪胎 物理高手
不考慮風組時,輪胎受力的自由體圖,在國中時代教的根本是錯的,輪胎摩擦力的方向劃錯了(靜摩擦力要往前),而且而會越滾越慢的原因在於輪胎不是真圓,會因此產生一個向上的阻力,而這個力才是讓輪胎越滾越慢的原因。不過,到大學的動力學才會講到這個。
dodo111888 wrote:
國中物理不是學過:
...(恕刪)


國中物理並沒有錯~他是以理想的巨觀來看~(國中是不探討接觸面積大小 只算摩擦係數跟正向立的關係)

而實際上要以微觀來看~分子間與分子間的接觸~會因為正向力以及接觸面積有所改變~所以滾動時會產生滾動阻力~(面積+摩擦係數+正向力+應剪力+....)
dodo111888 wrote:
正向力(車重)和接觸面性質(胎皮材質)(恕刪)

狹義的摩擦力是這樣沒錯
不過你少說了一項
接觸面積

PS:按確定前再看一眼
什麼叫"模差利"
到底是越磨越差還是越磨越利阿
接觸面積本來就會了
但還和抓地力有關

就好像接觸面積,胎紋,胎質還有駕御方式之間的權衡關係

胎花為什麼會影響?
很簡單吧
如果路地是直線排列的細紋
你的輪胎也是直線排列,那抓地力就低,摩擦力就低

如果路地是橫向排列
你的輪胎花紋是直向的話,那抓地力就很強,摩擦力就大。

這個就好像在進收費站的時候,地上都有畫橫條白色的東西。


懂了嗎?

基本上其他都不考慮,如果接觸面積是零
摩擦力就會等於零,那麼你就永遠停不下來,但也永遠在原地轉。


所以在什麼情況,就會有怎樣的花紋。
那輪組和輪胎越硬越保持真圓嘛
公路車的輪組和輪胎也是根據此原理嘛
姑且不論大學動力學或是國中物理學的差異
版主所述的是車胎"慣性滾動"的阻力
幈除動力輸出.花鼓轉動順暢度與空氣阻力的差異
並假設行駛於平地
微觀輪胎接觸地面的動作
登山車巧克力胎滾動時
先是巧克力胎塊接觸地面
因質軟上下壓縮而吸收了整體前進的動量
再來因胎壓較低
而造成接觸地面的胎壁變形致接觸面增加
進而吸收更多前進的動量

相對於公路車之細胎
因高壓(硬)壁薄
接觸面積小
致滾動前進的動量幾乎不減
所以滾的比較遠

另外討論同一動力輸出
巧克力胎因質軟亦會因接觸地面
造成巧克力塊水平變形而吸收輸出的動力
致輸出動力無法全數轉為前進動力

參考
ubac wrote:
登山車巧克力胎滾動時
先是巧克力胎塊接觸地面
因質軟上下壓縮而吸收了整體前進的動量
再來因胎壓較低
而造成接觸地面的胎壁變形致接觸面增加
進而吸收更多前進的動量


還有,大面積的輪胎,接觸不平整的地板時,會因為各部分離輪子轉軸的距離都不同,輪子同樣的轉動速度下,部分輪胎表面和地面會產生速度差,產生動摩擦力,吸收很多能量,這我認為是粗胎容易發出"機機機"聲音的主因
其實影響騎乘感的因素不是只有地面給輪胎的摩擦阻力,寬胎較重因此慣性大,同樣功率下,加速會比細胎慢。在高速旋轉時若是顆粒胎還會造成更大的空氣阻力,另外從前方看可以發現寬胎面積比細胎大,因此前進時的的風阻必定較大(尤其是高速時)。

當然,如果後輪裝顆粒胎,在平地加速時輪胎顆粒與地面接觸時會因剪力而產生形變,使的部分踩踏力量被吸收,因此傳動效率比光頭胎差。還有一點就是細胎的輪徑會比寬胎小一些,因此踩起來較"輕"。

空氣阻力跟慣性才是大家換細胎感覺變快變輕鬆的主因。
另外那個嗡嗡聲應該是顆粒撞擊地面產生的。
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