作者linijay (Ajay)
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标题Re: [求助] 摩擦力与接触面积无关
时间Mon Jun 4 10:36:54 2012
我会说我们的直觉是对日常生活的应用，而不是对实验室中的理想环境。
换轮胎时，车行会告诉你较宽的车胎抓地力比较好，
就算车行的业务没念书好了，那F1赛车在雨时下时停的天候中比赛，
也是光头胎和雨胎换来换去，照课本告诉我们的，用雨胎完赛就好啦~~
就算赛车技师书也没念好(其实我猜那些技师书念得比我个人又多又好)，
这麽贵的车，他们总是会作些实地测试吧。
以下是个人的说法，不必我说您看了就知道很粗糙，
如果有兴趣您可去找更准确的答案。
车辆加速、过弯、刹车都要摩擦力，而车胎不是刚体，
在受力时必然有形变(若无形变，车辆根本无法转弯)，
形变造成作用力分布不均，使得作用力点偏移，以过弯来说，
作用力点会侧向偏移，如果车胎较宽，更能提供较外侧的作用力点，
而且光头胎或宽车胎也提供更大的侧向刚性，使形变相对较不严重，
使车胎的侧面(这部面是根本不该碰到地面的)更不容易接触地面
除此之外，磨损也会较平均，使车胎可以用久一些。
最後一定要说：「这牵涉到很多复杂的细节以及用纸笔算不完的数学，
你们只要知道……」不然讨论下去天就要亮罗~~(而且也会被问倒 XD)
如果要更生活化一些的例子，我觉得接触面积大至少使物体更稳一些，
毕竟在生活中物体要是倒下来了，就没什麽好讨论摩擦力了。
※ 引述《ww2309 (嗨你好)》之铭言：
: 国二理化的一个观念
: 摩擦力与接触面积无关
: 但是跟我们一般直觉是有冲突的
: 但要如何跟学生说明呢
: 这观念牵扯到许多超越他们这年纪所了解的事物
: 所以我想上来请教各位有没有简单易懂的讲法？
: 还有为什麽滚动取代滑动摩擦力会减少呢？
: 这部份该怎麽解释会比较好
: 谢谢各位！
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 61.62.108.107
1F：→ DKer:在晴天，雨胎能提供的磨擦力反而比不上光头胎 06/04 11:32
2F：→ DKer:另外您似乎没说到为什麽要提供较外侧的施力点 06/04 11:43
3F：→ DKer:我认为是避免过弯时力矩不平衡而翻车，不晓得对不对? 06/04 11:44
说白一点，这是应付中学生的说词，应该有个7788，但你要我拍胸脯我会内伤
在下很乐於跟有兴趣(或许我真的知道一些)且有耐性(其实我也需要指教)的人讨论
D兄您的第一行就是中学生会有的困惑，正向力明明就一样，
这非得用转向时面临的、形变及侧向刚性来解释。
第二三行，我的意思差不多就是那样，但我不会说翻车啦，因为车子的侧移和侧倾状况
驾驶本身是会有感觉的(我不是赛车手，只是有台年纪不小的轿车)，硬是要操到翻车，
那是驾驶本身的业障吧~~。
※ 编辑: linijay 来自: 61.62.108.107 (06/04 12:18)
4F：→ DKer:其实关於雨胎的部份国中生常常会有误解 06/04 12:49
5F：→ DKer:雨胎的胎纹主要功用是排水，让轮胎能顺利与地面接触产生摩擦 06/04 12:50
6F：→ DKer:并非直接藉由胎纹的「粗糙」增加摩擦力 06/04 12:50
7F：→ DKer:( 突然发现第一行我也无法自圆其说~"~ ) 06/04 12:54
嗯嗯~你在解释雨胎在雨天的作用，没解释光头胎在晴天比较好
※ 编辑: linijay 来自: 61.62.6.29 (06/04 14:46)
8F：推 fromolive:F1的轮胎热胎後，夸张点的讲法，是黏在赛道上 06/04 16:33
9F：→ fromolive:并非高中教材中的刚体VS刚体的理想状态，况且摩擦力与 06/04 16:34
10F：→ fromolive:巨观的接触面积无关，但跟真实的接触面积有关吧？ 06/04 16:34
11F：推 fromolive:正向力相同，不同接触面积（非刚体状况），会不会有不同 06/04 16:46
12F：→ fromolive:的效果，答案很明显XD 装光头胎的赛车，雨天撞一堆～ 06/04 16:47
13F：推 fromolive:或者，两本书彼此互夹（流言终结者的实验），可类推接 06/04 16:53
14F：→ fromolive:触面积VS摩擦力的关系（非刚体） 06/04 16:53
15F：→ fromolive:DK大说的，雨胎主要功能在排水，个人是非常同意这样的 06/04 16:54
16F：→ fromolive:看法。当建立在非刚体的真实情况中，没挖沟的光头胎、 06/04 16:55
17F：→ fromolive:挖沟的胎、具备胎纹的雨胎，能提供的摩擦力皆不相同 06/04 16:55
18F：推 fromolive:分别是极大(100) 大(95) 小(80) 06/04 16:57
19F：→ fromolive:可是考虑下雨天的时候，无沟的光头胎(10) 有沟(60) 06/04 17:00
20F：→ fromolive:雨胎(70) 06/04 17:01
21F：→ fromolive:纯光头胎VS雨胎的比较结果，考虑相同的引擎出力，结果 06/04 17:01
22F：→ fromolive:应该是很明显，前者可以取得较佳的效果（大摩擦力） 06/04 17:02
23F：推 fromolive:不然，大晴天，大家都会装雨胎跟车神拼了～ ^oo^ 06/04 17:04
24F：推 aegisty:没有人发现原PO跟国二生扯这一串吗XD 06/05 11:55
25F：→ linijay:Why not?教是不用教，扯一扯还不错呀 06/05 15:59
26F：推 michale5566:形变跟转不转弯没关系喔-0-... 06/06 10:48
※ 编辑: linijay 来自: 61.62.151.167 (06/06 18:24)
27F：→ DKer:我回来补充了～ 晴天用光头胎比雨胎好的原因不单纯是摩擦 06/08 22:26
28F：→ DKer:赛车在赛道上奔驰时轮胎的高温会让橡胶略为融化，黏在赛道上 06/08 22:27
29F：→ DKer:再利用橡胶的黏性产生抓地力，因此与地面接触的面积越大越好 06/08 22:27
30F：→ DKer:也可以解释为什麽赛车起跑後要先跑几圈，车况才会到最佳状态 06/08 22:28
31F：→ DKer:结论: 车胎的选择与摩擦力无关 囧" 06/08 23:39