Ширина шины и пробуксовка при старте., Почему нас спасает широкая резина? Опции

[alexander29]

Начальное сцепление на холодной шине будет одинаковое, т.к. коэффикиент трения одинаковый. Увеличение площади пятна неминуемо влечет пропорциональное снижение удельного давления, сила трения остаётся той же. Все преимущества широкой шины проявляются только с ростом температуры, т.е. в движении.

согласен. Я писал про разные коэффициенты трения именно про движение, в том числе с учетом температуры
Но холодной резина будет только когда машина стоит - там вообще побоку какая резина. Как только автомобиль поехал - резина начинает греться в пятне контакта - изменяется коэффициент трения. Поэтому у широкой и узкой шины он разный


для гражданского авто ширина тоже имеет значение. Там хоть и нет жесткого разгона и торможения (не так сильно греется резина) но там состав резины другой. На узкой резине зацеп будет хуже. Если посмотреть на поверхность покрышки - она вся в точечку. Такие выщерблены и появляются от контакта с асфальтом. Ведь в теории, при идеальных условиях школьной физики у узкой шины уменьшится кол-во зацепов (пятно контакта стало маленьким - меньше трущихся пар), зато увеличилась нагрузка, поэтому качество этих зацепов увеличилось, и в сумме сила трения будет та же. Но в реальй обстановке. Со вторым моментом можно поспорить. Гражданская резина мягкая, и при возрозшей нагрузке на шероховатость покрышки, она будет вырываться и коэффициент трения будет меньше (то есть широкая резина имеет больший предел и начинает разрушаться (износ резины) позже узкой, обеспечивая лучшее сцепление.

Школьная физика хороша, но при определенных условиях. А в реалии, эти условия будут постоянно меняться (если на авто одеть велосипедное колесо, то даже при очень спокойной езде разница будет очень заметна. Огромная нагрузка на маленькое пятно контакта будет не столько греть колесо, сколько его грызть)

[alexander29]

был чуть-чуть некорректен в терминах.... но суть правильная

Вот как данный момент описывает физика:

1. Школьные уравнения силы трения не полно описывают силу трения в случае с деформируемыми поверхностями
2. Кроме коэффициента трения есть коэффициент сцепления колеса с дорогой NB! - который учитывает не только силу трения но и силу адгезии (adhesion force), силу срезания (ploughing force) и некоторые другие параметры. И именно этот коэффициент будет применяться при расчете силы с которой колесо противостоит переходу от силы трения покоя колеса к силе трения скольжения (там еще будет пара замечаний, я их позже расскажу).

Итак что я выяснил для себя: Резина на автомобиле работает вне применимости идеальных условий - где 2 скользящих/покоящихся тела не испытывают разрушений в результате трения. Следует различать как минимум 2 варианта работы резины по недеформируемой поверхности (здесь мы не рассматриваем динамику, те движущийся автомобиль, а приводим все к ситуации: пришел дядя, прицепил к авто с заблокированными колесами трос и тянет за него:

1 - Статическое состояние (баланс на грани "автомобиль стоит но вот вот стронется). В этом состоянии работают следующие факторы:
а - вес авто
б - коэффициент трения
в - коэффициент адгезии в паре резина-асфальт (зависит от температуры, состава резины, состава асфальта а также площади контакта резины и асфальта)
г - силы срезания (в паре асфальт-резина макронеровности работают не только поверхностным трением, но и требуют энергию на разрыв межмолекулярных связей в теле резины /и кое где асфальта/ - Этот пункт также зависит от площади соприкасающихся поверхностей ибо чем они больше - тем больше мест взаимодействия резина-асфальт на срезание)
д - твердости/устойчивости на разрыв самой резины - ведь часть приложенной силы (а если добавить и время приложения силы - то выползет все до энергии и работы) будет поглощена за счет обратимых и необратимых деформаций самой резины - при этом чем большая часть колеса участвует в этом процессе - тем больше энергии уйдет на этот процесс - и здесь площадь пятна контакта тоже участвует (самое банальное приближение этой ситуации это разрыв в теле резины - например жвачка приклеенная к столу: в таком случае сама резинка не дала возможности реализовать весь адгезионный потенциал, зависящий от площади контакта со столом).

Таким образом кроме фактора "вес авто"*"коэффициент трения"="сила трения" в данной ситуации работает еще как минимум 3 фактора, которые прямо или косвенно зависят от площади пятна контакта.

2 - Динамическое состояние. В этом состоянии работают следующие факторы:
а - вес авто
б - коэффициент трения скольжения
в - сила срезания - и тут она работает вовсю и неслабо зависит от площади контакта
г - твердости/устойчивости на разрыв самой резины

2-й случай без комментариев - площадь контакта имеет значение

Таким образом дополнительные факторы, которые работают в паре колесо-асфальт вполне могут быть причиной лучшего сцепления широкого колеса с асфальтом при неизменной силе трения, не зависящей от площади пятна контакта.

Разведя понятия сила сцепления и сила трения (последняя является составной частью первой) возможно считать, что большая площадь пятна контакта теоретически обеспечивает большую силу сцепления колес авто с дорогой при прочих равных факторах



То есть при деформируемых телах кроме коэффициента трения скольжения, есть еще множество факторов, которые влияют на сцепление колеса с дорогой, при этом зависят от пятна контакта

[~=LfD=~]

Но холодной резина будет только когда машина стоит - там вообще побоку какая резина. Как только автомобиль поехал - резина начинает греться в пятне контакта - изменяется коэффициент трения. Поэтому у широкой и узкой шины он разный

Таким образом кроме фактора "вес авто"*"коэффициент трения"="сила трения" в данной ситуации работает еще как минимум 3 фактора, которые прямо или косвенно зависят от площади пятна контакта.

Вы уж определитесь, чью сторону заняли (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif) У меня печеньки есть (IMG:style_emoticons/default/rolleyes.gif) (IMG:style_emoticons/default/laugh.gif)

Дима, ты согласен, что колесо можно представить в виде шестерни, а дорожное покрытие в виде зубчатого рельса? (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)

Любые поверхности можно представить именно так. Или ты не согласен? Возьми микроскоп, рассмотри поверхность деревянного бруска.

Я и предлагал чуть выше так рассматривать, но решил уточнить, согласен ты с таким сравнением или нет (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)