在玩辐条内,玩家们都避开不了常常和内胎轮胎打交道。而在圈内盛传着一句话:“轮胎越宽,抓地力就越好。”理论上来说这句话是创立的。
车胎的抓地力就是磨擦力,不晓得你们还记不记得小学时的数学公式:
F=μ×N(磨擦系数×正压力)
这么问题也就骤然而至,材料(磨擦系数)不变,车重(正压力)不变,不管更换多宽的胎,磨擦力F都一样啊。
相信好多理智车辆爱好者都会为此而觉得“抓地力和接触面积(轮毂长度)无关。”那么在辐条内盛传的宽胎理论又是从何而至呢?明天就带你们深聊下宽胎的“流言蜚语”吧,接出来我会坚持以让每位人都能读懂的言论写下边的内容。
F=μ×N(磨擦系数×正压力),尽管广为人知,不管你记不记得,但它就是磨擦理论的最精简版本,真实的磨擦理论要复杂得多得多,为了让你们更清楚的了解主题,明天我就花几分钟给你们恶补一下数学,而且会避免冗长的理论推演。
先来看一个让好多人就会苦恼的问题:
同一块木头,根据右图A和B两种体位摆放在地面上,这么所带动她们时磨擦力一样吗?
(假如这个问题弄清楚了,磨擦力和接触面积的关系也就清楚了,自然而然宽胎理论也就清楚了。)
宏观接触面积VS微观接触面积
物体的微观表面都是凸凹不平的,物体之间真正接触到的部位虽然十分有限。诸如一张名片置于光滑的桌面上,我们平时所觉得的接触面积就是名片的面积,这称作宏观接触面积,而且名片盒桌面真正接触的面积,大概只有不到百分之十,这便是微观接触面积,虽然真正所影响磨擦力大小的是微观接触面积,而大多数时侯我们会被我们眼睛所见的宏观接触面积所迷惑了。
记住:微观接触面积越大,磨擦力越大。(有些时侯双眼所见的并不全面)
其实我这样说还是过分具象,可能好多人对这样的概念还是比较陌生,我再带你们看另外一个反例。
苹果手机可能好多人都用过,即使没用过也见过他人用过吧?手指按在手机的HOME件上,好像手掌是接触了整个键盘,并且以微观接触面积来看,似乎正真接触键盘的面积只占了一半左右,看右图:
明白了磨擦力(轮毂抓地力)实际上跟微观接触面积(轮毂长度)的联系后,下边带你们了解,降低正压力(车重)后,发生了哪些。所有物体在微观上看,还会有一定的弹性,正压力降低,接触表面变型也会降低(如同用右手按HOME键,越使劲中指微观接触面积也会越大),所以微观接触面积也会降低,最终磨擦力也会降低。
因而记住一点:“压得越紧,磨擦力越大。”
回到铁块,假定A和B的宏观接触面积是3:1,这么接触浮力也就是1:3,这么在单位接地面积内,B有更多的微观接触点。
假定铁块是具备“线性弹性”的,也就是三倍的接触浮力,能换来三倍的微观接触点密度,并且摩擦力和接触面积的关系,B的宏观接地面积只有A的1/3,这么最终A和B的微观接触面积还是一样的(3*1/3=1),所以磨擦力应当是一样的。
假如铁块的弹性是非线性的呢?也就是说,三倍的接触浮力,不等于三倍的微观接触点密度,这么B的磨擦力必然大于A,这些情况下,若要带动A磨擦力更大,也就更费力,所以我们的耳朵再一次误导了我们。
在生活当中有好多物体的微观表面接触面积都是非线性弹性特点,就连我们的皮肤也不例外,所以在现实生活中,同样的压力下,常常接触面积越大,磨擦力越大。再来看看车胎,轮毂的原材料是橡胶,可以说橡胶是一种十分特殊的材料,在化学学中它具备特别典型的“非线性”特征摩擦力和接触面积的关系,所以接触面积效应也会特别显著,相同条件下,更大的接触面积,就可以带来更大的磨擦力,也就是抓地力。
因而,在辐条内盛传的“轮胎越宽抓地力越强”,是符合数学学根据的,这也是在辐条内传闻里为数不多的正解。
