הגדלת כח החיכוך

היי
האם הוצאת אויר מהצמיגים, בשטח בו אין אפשרות "שקיעה" (דוגמת קרקע קשה ובוץ חלקלק), מגדילה את מקדם החכוך היות ולפחות בחלקו הופך חיכוך הגלילה לחיכוך גרירה ?
(שהרי לפי חוקי הפיזיקה אין בהגדלת שטח המגע כדי לשנות את מקדם החיכוך, באותו סוג חיכוך).

כן :confused:

ולא :evil:

לא יודע מה זה חיכוך גרירה או חיכוך גלילה ( אני כן מכיר "התנגדות לגלגול" ו"חיכוך דינמי" ו"חיכוך סטטי" ) אבל התשובה החד משמעית לשאלתך היא שהאחיזה בהחלט משתפרת בד"כ. ראה דוגמא כאן:

מקדם החיכוך לא נראה לי שונה, אבל לדעתי יש כאן עניין אחר שמערב את מספר השיניים שנעוצות בקרקע ברגע נתון.

ציטוט:

---

(שהרי לפי חוקי הפיזיקה אין בהגדלת שטח המגע כדי לשנות את מקדם החיכוך, באותו סוג חיכוך).

---

זה כשמדובר בחיכוך פשוט בין שני חומרים מוצקים וישרים.

צמיג מתנהג שונה מאשר בחוק המדובר כי הוא "מוצק למחצה" , והוא שולח "זרועות" קטנות לתוך "חורים" במשטח שמתחתיו, ואז הכוח הופך כבר לכוח נורמלי בחלקו ולא לכוח חיכוך סטנדרטי.

חשוב על שני לוחות עץ שמחוברים ביניהם על ידי מסמר אחד. מה יהיה הכוח שצריך כדי להחליק אותם אחד על השני? ועם שני מסמרים? ועשרים? האם עדיין מעניין אותנו מקדם החיכוך בין שני עצים או שעכשיו מעניין אותנו בעיקר החוזק של העץ ושל המסמרים? אם החוזק שלהם יהיה אינסופי, אז הכוח שתצטרך כדי להחליק לוח אחד על פני השני יהיה אינסופי גם הוא, גם אם הלוחות והמסמרים היו בעלי מקדם חיכוך אפס.

היי
חיכוך גרירה - כאשר מדברים על משטח וגוף הנגרר על פניו. דוגמת לבנה על כביש.
חיכוך גלילה- כאשר מדברים על משטח וגוף עגול, מעוגל המתגלגל עליו. דוגמת צמיג או גליל על
כביש.
ברור שכאשר מדברים על חומרים זהים מקדם חיכוך הגרירה יהיה גדול יותר מזה של הגלילה.
זה שברוב, אם לא בכל, המצבים הוצאת אויר מגדילה את האחיזה - ברור לי.
השאלה- למה ?
דוגמת "המסמרים" שלך לא מובנת לי. שהרי הוצאת אויר ודאי שלא מגבירה את הכח האנכי בכללותו.
(על כל נק' יש פחות כח/משקל (אנכי), הלחץ (כח/משקל לסמ"ר) קטן).
אינטואיטיבית נראה לי כי הוצאת האויר גורמת לכך שיש מעבר, אם כי חלקי, לחיכוך גרירה מחיכוך
גלילה. (שאף הוא, מלכתחילה, אינו גלילה מושלמת).
ובכונה נתתי את דוגמת הבוץ החלקלק. שם אין חולק שהוצאת אויר משפרת משמעותית את האחיזה,
כלומר מגבירה את החיכוך.

רפי, קצת סבלנות ויכנס לכאן מישהו שיסביר מה זה תאחיזה (לא שגיאת כתיב).

"חיכוך גרירה", כהגדרתך, הוא חיכוך קינטי - יש תנועה יחסית בין שני הגופים.
"חיכוך גלילה", כהגדרתך, הוא חיכוך סטטי - אין תנועה יחסית בין שני הגופים. אני יודע, גלגל זה דוגמא מבלבלת לזה. תחשוב קודם על נקודה נתונה בזחל של טנק, האם היא זזה ביחס לרצפה כשהטנק נע וכשהיא למטה. אותו דבר קורה בצמיג, רק יש לנקודה פחות זמן על הרצפה.


בכל מקרה, סבלנות.

ציטוט:

---

אינטואיטיבית נראה לי כי הוצאת האויר גורמת לכך שיש מעבר, אם כי חלקי, לחיכוך גרירה מחיכוך
גלילה. (שאף הוא, מלכתחילה, אינו גלילה מושלמת).

---

דבר קטן אחד נוסף: חיכוך קינטי (או ליתר דיוק, מקדם החיכוך הקינטי) תמיד נמוך יותר מחיכוך סטטי עבור אותו חומר (להוציא אולי חומר לא מוכר לי). לכן אם התיאוריה שלך היתה נכונה, ההפך היה קורה...

אלון,
נסיתי ככל יכולתי להיות ברור ומדויק בהגדרותי.
זה שאתה נותן להם שמות שונים ודאי שלא משנה את "תכונתם".
שהרי ברור שלגרור לבנה על כביש מצריך כח רב יותר מאשר לגלגלה, בהנחה שהיא בצורת גליל.
גרירה - כאשר היא "עומדת" על המשטח הישר שלה.
גלילה - כאשר מגלגלים אותה.
ברור שלתחילת התנועה דרוש כח חיכוך רב יותר מאשר להמשכה.
זה נכון לגבי שני הסוגים.
למען הסר כל ספק: משיכת רכב כאשר כל גלגליו נעולים (לחיצה על דוושת הברקס) = חיכוך גרירה.
משיכת רכב כאשר כל גלגליו (עיגול מושלם, כהנחה) חופשיים להתגלגל = חיכוך גלילה.

נראה לי שתסכים אתי כי הגרירה דורשת יותר כח מהגלילה.

אפשר ליטחון שאלות כאלה עד אין סוף.
אים שאלתך למה הורדת אויר עוזרת להיתקדמות בבוץ קל ,בלי קשר לחיכוך זה או אחר הצמיג מתאים את עצמו לפני השטח,שטח המגע עם החומר גדל -גורם לחיכוך גדול יותר עם החומר ובזה מייצר יותר כח דחיפה קדימה.
זה נכון גם לגבי חול ,בתוספת יצירת שיפועי צד של הצמיגים שעוזרים לצמיגים "לשבת" על החול ולא ליטבוע .
כל תוספות החיכוך האלה ולא ניכנס עכשיו לחתכי צמיגים ,קוביות ואלסטיות של הגומי מכפילים את עצמם בחומר קשיח בעל חיכוך גדול (אספלט).
ששם ככל ששטח המגע והאלסטיות של הגומי עם החומר קטנים יותר, החיכוך קטן יותר כי פה לא צריך אותו מהצמיג כי הוא קיים כבר באספלט .
בקיצור הורדת אויר מגדילה שטח פנים מגדילה חיכוך -טובה לחומר בעל חיכוך נמוך.
לחץ אויר גבוה מוריד שטח פנים ועיוות של הצמיג במגע עם החומר- טוב לחומר בעל חיכוך גבוה.

סתם הייתי חייב לכתוב משהו

ציטוט:

---

שטח המגע עם החומר גדל -גורם לחיכוך גדול יותר עם החומר ובזה מייצר יותר כח דחיפה קדימה.

---

אתה כנראה לא מכיר את נוסחת החיכוך: F=UN (בעצם, לא "יו" אלא "מיו" רק שאין לי במקלדת את האות מיו) ולכן התבטאת על הנושא הכבד הזה בקלות כזו. אין בנוסחא התייחסות לשטח המגע, וזה מה שתמיד מבלבל את מי שמנסה להתחיל ולהבין מה קורה עם צמיגים, שלכאורה, מהיכרות מהשטח, מתנהגים שונה.

F=חיכוך
U=?
N=?
תוכל להוסיף

רפי, חיכית בנימוס אז הגעתי.
הנוסחה שחנן מדבר עליה, נכונה לחיכוך סטטי או דינאמי, לא לחיכוך גלגול (סליחה, חנן).

גלגל עגול, הנע על משטח תחת עומס (אם אין עומס, הגלגל לא יסתובב) גורם ל"מעיכה" הדדית של הגלגל ושל המשטח. מעיכה זו יוצרת איזור מגע כך שבחלק הקדמי של הלחיצה נוצר כח המתנגד לכיוון התנועה, ובחלק האחורי כח בכיוון התנועה.
הכח המתנגד לתנועה גדול יותר מהכח בכיוון התנועה. כך נוצרת ההתנגדות לגלגול.בתנועה, איזור הלחץ שלפני הגלגל גדל בעוד שהאיזור בחלקו האחורי קטן.

הורדת לחץ אויר, גם מגדילה את איזור המגע (יותר מעיכה) וגם מפחיתה את הקפיציות של הצמיג, ולכן נוצר הפרש גדול יותר בין הכוחות המנוגדים. מה שאתה, רפי, קורא לו "יותר אחיזה", כי הגלגל "אוחז בקרקע" ונמעך עליה יותר בקלות. פחות איזור מגע=יותר סיכוי להחלקה.


(ידעתי את זה, אבל וידאתי באינטרנט לפני שכתבתי, כדי להיות בטוח שאני לא כותב שטויות).

זה לא מה שאמרתי?

אפי, "סליחה" , למה? לא כתבתי משהו אחר.


נושא ההתנגדות לגלגול רלוונטי קצת לנושא הזה, אבל זה לא העניין העיקרי. אנחנו מדברים כאן בעיקר על החיכוך החיובי, זה שבלעדיו הרכב לא ייסע קדימה, או על הגורמים שמאפשרים משיכה קדימה, ולא על ההתנגדות לגלגול שזה משהו שפועל נגדנו.

טל, F זה כוח החיכוך שמושך את הרכב קדימה, N זה הכוח הנורמלי, הכוח שפועל בין הגלגל לקרקע, וU זה מקדם החיכוך בין מוצקים.

רפי, השתמשתי אולי במינוח שמבלבל כאן בגלל הכוח הנורמלי שנמצא בנוסחא האמורה, אז אני אתקן את דבריי: כשאני דיברתי על הכוח הנורמלי, התכוונתי לכוח שהוא ב90 מעלות לכוח הנורמלי מהנוסחה. הוא בכיוון קדימה-אחורה. נניח שהשן של הצמיג יושבת בתוך חור בקרקע שמותאם לה. עכשיו בנוסף לחיכוך המדובר והנדוש מתפתח כוח נוסף בין החלק האחורי של השן ובין החלק של החור בקרקע שיושב מול השן. במידה והשן לא תיקרע ותתעוות, ובמידה והחור התואם בקרקע הוא מספיק יציב, תקבל שצריך כוח אינסופי כדי לפרק את האחיזה ביניהם, והרכב יתקדם רק על סמך השן הזו, אפילו אם מקדמי החיכוך הפועלים הם בערך של אפס.

ומה עושה לעניין הזה הוצאת האוויר? מגדילה את כמות ה"מסמרים" (שיני צמיג) שמחופרת בקרקע בכל רגע נתון. יותר שיניים זה פחות כוח שמופעל על כל שן, ופחות סיכוי שהיא תתעוות/תקרע ופחות סיכוי שה"חור" שיושב מולה בקרקע, יתפרק.

הוספתי תמונה כדי להבהיר על מה אני מדבר:

שימו לב שהכוח שמתפתח בין השן ל"חור" בקרקע, שמסומן בחיצים סגולים, בכלל לא קשור לחיכוך, (ולכן הנוסחא המדוברת לא קשורה לכוח שאני מדבר עליו) , אלא סתם בכוח נורמלי שמתפתח בין גופים, כוח של פעולה ותגובה.

O.K חנן אני מבין מה שאתה אומר
דעתי היא זה לא כמות השיניים כמו איכות המגע שלהם עם החומר והתאמת הצמיג/שיניים
לקרקע כשמורידים אויר!!!
התאמה זו גורמת לחיכוך מירבי בין שני החומרים.
ונשים בצד את סגירת ופתיחת המירווחים בין השיניים בזמן הסיבוב במגע עם הבוץ ופינוי יעיל יותר של הבוץ מהרווחים.

נגדיר את זה לפי הנוסחא

לחץ האויר משפיע ישירות על מקדם החיכוח ולא חשוב כרגע מאיזה גומי הוא עשוי

חנן,
למה לסבך.
קח צמיג חלק לחלוטין. ללא כל חריצים ושניים. נסה להתחיל נסיעה ע"ג בוץ חלקלק, בדרך מפולסת, ולא תצליח.
הוצאת אויר עשויה לגרום להתחלת התנועה. (כמו גם הוספת משקל לרכב, אך זה כבר ענין אחר).
נשאלת השאלה - למה ?
מה השתנה? "החומרים" (הנוגעים זה בזה) נשארו אותם "חומרים", סה"כ המשקל על כל צמיג
לא השתנה (אם נזניח את משקל האויר שהוצאנו :-P).
ואם אקצין ממש - החלפת הצמיג ב"זחל" העטוף באותו סוג גומי. מקדם החיכוך אינו גדל ?
הנסיון ודאי מראה שכן.
למה?

אפי,
לא הצלחתי לרדת לעומק דבריך.

טל, חדל בבקשה. אתה כותב דברים שגויים בהחלטיות מטעה, ומסיט את הדיון לתיקונים מולך במקום שימשיך מסודר.

למה לסבך? יש לי נטייה לדבר על דברים שאני יודע בצורה מספיק וודאית, או שהתנסיתי בהם, וכשעניתי לך בצורה חד משמעית, עשיתי את זה לאחר שניסיתי את העניין מספר פעמים, ובכל הפעמים זה היה עם צמיג קוביות. לא ניסיתי את זה עם צמיג חלק ולכן אני לא יכול לדון בו.

ציטוט:

---

הוצאת אויר עשויה לגרום להתחלת התנועה. (כמו גם הוספת משקל לרכב, אך זה כבר ענין אחר).
נשאלת השאלה - למה ?

---

אתה משער השערה, ואח"כ מתייחס אליה כעובדה שעל בסיסה אתה שואל "למה"? לא מסתדרת לי הלוגיקה של שני המשפטים המצוטטים.
אם אתה אומר שניסית את זה עם צמיג חלק, וכנ"ל ניסית את העניין עם הזחל שמצפה צמיג, שניהם חלקים, אז אפשר להתייחס לזה כאל עובדה ולהמשיך לשאלה, "למה? אבל אם זו השערה, אז אי אפשר לקבל אותה כעובדה שמשמשת בסיס להמשך דיון.

ציטוט:

---

הנסיון ודאי מראה שכן.

---

אשכרה, ניסית את זה? :shock: איפה מצאת צמיג חלק או זחל חלק?