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摩擦力与接触面积的大小无关但为什么轮胎越宽抓地力越大呢

时间: 2021-10-29 16:04:53 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 104次

摩擦力与接触面积的大小无关但为什么轮胎越宽抓地力越大呢

滚动摩擦力的大小到底与接触面积有没有关系?

书上说没关系,但是为什么车胎越宽抓地力越好
这和我们骑车气多骑得省力和气少骑得费劲同理,我就举当我们骑自行车时为什么轮胎内气饱和气少,骑起来感觉不同来说明你提的问题.解释比较长了点~~~ 这个就牵涉到“滚动阻力”的概念 车辆轮胎在滚动时,并不是做“纯滚动”,而是发生形变的滚动 轮胎是柔性的,在重量之下,与地面发生作用力关系,发生“形变” 所以,橡胶的轮胎,与地面是“面接触”,而不是物理学讨论上的“线接触” 由于是面接触,就是要将圆形的轮胎表面压成平面 而我们所说的“滚动阻力”,就是由“圆面变平面”而形成的 下面,是示意图



圆形的轮胎,与地面的接触面,成为了平面,平面长度为L 可以看到,平面的中心,相对平面的边缘,变化量要大,在中心点,其变化量最大,形成反作用力“F”,而边缘没有变化,所以反作用力为0 作用力大小分布,就成为图中所示的红色三角 这个变化的力,受到接触面积的大小的影响,面积越大,反作用力就越大,滚动阻力就大 而接触面积的大小,就受到重量、轮胎宽度、轮胎气压和轮胎结构花纹的影响,从而影响到滚动阻力的大小
没有关系。因为摩擦力跟摩擦系数有关,跟压力有关,跟速度有关。而压力是压强乘面积。这说明相对压力而言,压强和面积是反比关系。这种反比就使摩擦力和面积没有关系。轮胎宽,会使轮胎或路面不易磨损,从而避免和减少轮胎或路面产生颗粒形成滚动摩擦,避免和减少颗粒的滚动摩擦,所以抓地力越好。
跟摩擦力有关,轮胎越宽,接触面大,摩擦力也增大

为什么汽车的轮胎越宽,受的摩擦力越大

摩擦力只与接触面的粗糙程度和正压力有关,与接触面积无关;然而开车人都知道,汽车的轮胎越宽,与地面产生的摩擦力越大,行驶就越安全。而与滑动摩擦不同的是,车轮是滚动摩擦,并且车轮是橡胶制成。

轮胎与地面的摩擦力,主要可以从两个方面来进行说明:附着力和轮胎变形带来的滞后损失。附着力是指轮胎上的聚合物材料与赛道表面或赛道表面所铺的橡胶粒形成化学键的力量。它代表了轮胎的"粘度"。轮胎聚合物有多"软"将会影响轮胎的变形,轮胎上的聚合物材料能够发生型变以适应路面的不规则情况,轮胎表面的聚合物能够随路面的不规则变形的能力越强,发生附着力的轮胎与路面的接触面积就越大,另外轮胎聚合物能够迅速发生形变,而形变的复原却相对慢的多,这有助于增加轮胎的抓地力,从而增大摩擦力。

另外,橡胶与地面紧密接触时,很可能造成小面积真空,由于大气压的作用,使汽车的轮胎与地面的接触牢固,就像汽车被路面轻轻的吸着,这样汽车行驶时为了克服这个力矩,需要增加油耗,好象增加了摩擦力。

轮胎表面的花纹是根据路面的情况来决定的。当路面干燥的时候,完全平面的轮胎(俗称“光头胎”)能创造最好的抓地力,因为光头胎的接地面积大,因此抓地力极强,汽车在转弯时受到的摩擦力增大。当路面有水的时候,轮胎表面就必须有坑纹,让轮胎和地面之间的水通过这些条纹排出,从而增大汽车与地面的摩擦力,这也是为什么普通车的轮胎表面都有条纹的原因。

可不可以这样理解, 在汽车质量不变的情况下,轮胎接触面积和压强不同实际上这个综合阻力系数是不同的,也不是简单的线性关系(便于宏观理解)。举个例子:两个质量相同的金属球体(与地面接触面很小,窄轮胎)和圆柱体(可以想的很长,宽轮胎)在同样的初速度下(动能相同),在一个烂泥地上滚动,明显球体滚的更远些,这是我们的常识,也就是说相同的滚动距离下,球体能量损耗更小点,行驶相同的距离他就额外少耗油, 也就是说更省油。
这个例子反过来看就更接近实际,如汽车在水泥地上行驶,水泥不易变形可比作金属球,橡胶轮胎易变形看作烂泥地,力关系是相似的。
初级水平,希望对你有帮助!
因为宽轮胎与地面接触面大,接触面积大就意味着磨擦力大。

摩擦力与接触面积有关吗?

按教材所说,摩擦力与接触面积无关,但生活中有很多事例又好像有关。rn如自行车胎,气足与气不足相比,气足骑着要轻松很多,气不足车胎与地面接触面积就要大一些。
摩擦力与接触面积无关
你举的那个例子是对的,但是原因说错了,气不足的难骑不是因为车胎与地面接触面积比较大的缘故,而是因为如下的观点
轮胎气压不足,受力时容易吸收能量,这是因为气体很容易被压缩。当人骑车时轮胎里的气体就把作用在车上的能量转化为气体的热能了,当然这个热能很小,不可能手摸就能有感觉的。相反的,当轮胎里的气体压力减小时需要吸收热能,我曾经做过这个实验来验证。先把轮胎的气打得足足的(压力增高)然后快速拔出气门芯,“噗”一下子气放光了(压力减小),这时气门芯上会结冰。注意气门芯不要远离气嘴就离开一点点距离,不信自己试试。
如果轮胎的气打足了(压力很大,专业赛车可以达到200帕以上),骑车时轮胎里的气体很难被压缩当然就不容易变形也就不会吸收能量,骑车人自然觉得轻松了。
再说说为什么公路车的轮胎细而山地车的轮胎粗。并不是因为轮胎细摩擦力就小,公路车就比山地车骑的快,而是因为公路车的轮胎光滑的缘故。如果山地车换上光胎也能和公路车差不多快。还有一个原因是细胎里的气体少容易达到更高的气压,不容易被压缩,那么吸收的能量也就更少了。
摩擦力与接触面积无关
你举的那个例子是对的,但是原因说错了,气不足的难骑不是因为车胎与地面接触面积比较大的缘故,而是因为如下的观点

轮胎气压不足,受力时容易吸收能量,这是因为气体很容易被压缩。当人骑车时轮胎里的气体就把作用在车上的能量转化为气体的热能了,当然这个热能很小,不可能手摸就能有感觉的。相反的,当轮胎里的气体压力减小时需要吸收热能,我曾经做过这个实验来验证。先把轮胎的气打得足足的(压力增高)然后快速拔出气门芯,“噗”一下子气放光了(压力减小),这时气门芯上会结冰。注意气门芯不要远离气嘴就离开一点点距离,不信自己试试。
如果轮胎的气打足了(压力很大,专业赛车可以达到200帕以上),骑车时轮胎里的气体很难被压缩当然就不容易变形也就不会吸收能量,骑车人自然觉得轻松了。
再说说为什么公路车的轮胎细而山地车的轮胎粗。并不是因为轮胎细摩擦力就小,公路车就比山地车骑的快,而是因为公路车的轮胎光滑的缘故。如果山地车换上光胎也能和公路车差不多快。还有一个原因是细胎里的气体少容易达到更高的气压,不容易被压缩,那么吸收的能量也就更少了。
大学里怎么解释的我不知道我现在才高中,摩擦力只与物体的压力和接触面的摩擦程度有关,物体在禁止和做匀速运动时摩擦力=牵引力,所以和外力也有关
其实是有关的,接触面积越大,摩擦力越大。比如同种材料的传送带传送物体,越宽摩擦力越大,传送功率越大,越窄反之;再如骑轮胎气足的自行车比轮胎瘪的省力(这和接触面积有一定关系)。
但是!在中学阶段,我们认为二者无关!摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。可能在自招题里会涉及到,大学就会学到了。
摩擦力与接触面积无关,只与物体对接触面压力和接触面粗糙程度有关,自行车刹车是通过增大压力来减速的.
文章标题: 摩擦力与接触面积的大小无关但为什么轮胎越宽抓地力越大呢
文章地址: http://www.xdqxjxc.cn/jingdianwenzhang/127165.html
文章标签:摩擦力  地力  越大  轮胎  但为
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