quando la fisica non ha riscontri nel reale...

[claudiothe2nd]

c'è una questione che mi tormente da tempo:

se l'atrito radente non dipende dalla superficie d'appoggio, ma solo dalla normale del peso e dal coefficiente; perchè le macchine con le ruote più larghe sono più stabili nella guida???

[Matteo_89]

Come hai detto tu la forza d'attrito dipende solo dalla normale. L'attrito che si crea tra le ruote e la strada provoca però un riscaldamento delle ruote stesse. Il riscaldamento scioglie la parte superficiale delle ruote creando una patina scivolosa che destabilizza la guida. Le ruote più grandi fanno si che l'energia, prodotta per sfregamento, necessaria a formare la patina, sia maggiore. Questo è anche il motivo per cui le macchine da corsa hanno ruote molto più grandi del normale.
Questa dovrebbe essere la spiegazione (o qualcosa del genere).

[claudiothe2nd]

si, ma di solito il riscaldamento non rende la ruota più aderente? ..ammorbidisce la gomma che si adatta meglio al terreno. no?

se fosse vero il discorso della patina, la macchina dovrebbe avere più aderenza appena parti, ma con la "mia" macchina riscontro proprio il contrario, quindi la tua argomentazione mi sembrerebbe più a favore delle ruote strette che a quelle larghe! sbaglio?

[Matteo_89]

Spero che con la tua macchina tu non raggiunga velocità troppo elevate , solo in quel caso infatti potresti osservare il fenomeno sopra descritto (non a caso ti ho riportato l'esempio della formula uno). L'effetto non è così evidente per velocità basse e allora, per la guidabilità entrano in gioco altri fattori, come la risposta dei comandi.
La formazione della patina non rende più aderente la ruota!!!. E' scivolosa, come se tu incontrassi una macchia d'olio.

[teppic]

se l'atrito radente non dipende dalla superficie d'appoggio, ma solo dalla normale del peso e dal coefficiente; perchè le macchine con le ruote più larghe sono più stabili nella guida???

My 2 cents.
Forse perché rispetto a spinte laterali (grip in curva) si tratta di attrito statico e non volvente.

[claudiothe2nd]

@teppic:
infatti, la forza di atrito radente statico non dipende dalla superfice!!

@matteo:
ok, per le alte velocità ci siamo, ma anche nelle biciclette si nota la differenza; hai mai provato la differenza tra una bici da corsa e una citybike? ti assicuro che quella da corsa basta poco e sei per terra.. e li la patina di cui parli non entra in gioco a queste velocità..

[TADW_Elessar]

Mi pare che sia questione di imperfezioni più o meno grossolane (sassolini, irregolarità della pavimentazione, buche) tra ruota e strada. Passare su un sasso con una ruota larga quattro centimetri è cosa ben diversa da passarci con una ruota larga uno.

[claudiothe2nd]

è già più convincente come risposta, ma io ho la sensazione che l'atrito sia veramente proporzionale alla superfice, perchè quando si va in bicicletta con le ruote un po' sgonfie (e quindi la superfice d'appoggio è maggiore), si fa più fatica. E non penso che forze interne alla ruota determinate dalla pressione e dalla deformazione della gomma (a causa del fatto che è sgonfia) siano così rilevanti..no?
sarà pure una fissa mia, ma non riesco a convincermi...

[TADW_Elessar]

Con le ruote sgonfie si fa più fatica per tutto un altro motivo che non c'entra nulla con l'attrito tra le ruote e l'asfalto: è come lanciare una pallina da tennis sgonfia contro il muro, l'urto è anelastico e disperde energia cinetica.

[gennarob86]

che l'attrito, radente o statico che sia, non dipenda dalla superficie ma solo dalla componente normale della forza peso, è vero.
tuttavia, ciò deve essere inteso con l'approssimazione che valga tanto piu quanto piu la superficie è ideale. ideale nel senso che puo essere liscia, scabrosa, ma certamente indeformabile. quando si verifica ciò allora la forza di attrito non dipende dalla superficie a contatto, e l'esempio piu evidente è dato dalle ruote del treno: sono molto strette perchè è inutile che siano piu larghe, eppure riescono ad avere un'aderenza tale da permettere al treno di partire senza slittare (forza massima di attrito statico molto elevata. certo, entrano anche in gioco le forze di coesione dovute al fatto che rotaia e ruota sono dello stesso metallo).
invece l'asfalto non è una superficie liscia, ma piena di piccoli buchi. l'aderenza tra ruota e asfalto non è tanto dovuta alla natura chimica delle 2 superfici, bensì alla deformazione meccanica del pneumatico sull'asfalto: la gomma è vincolata all'asfalto in seguito alla "penetrazione" della gomma nell'asfalto, se rendo l'idea. e a questo punto è chiaro che maggiore è la superficie e maggiore è il grip (anche se non so da che legge matematica è regolato).

-matteo 89 è chiaro che ha scritto sciocchezze!! infatti dopo qualche minuto che partiamo col nostro veicolo, le ruote si riscaldano, diventano piu morbide, entrano meglio nell'asfalto e consentono maggior grip (non si scioglie niente).
gomme piu morbide hanno piu grip ma durano meno (infatti si usano in pista).
gomme consumate sono troppo dure, o meglio non hanno piu quelle caratteristiche meccaniche che permettono maggiore grip.

altri chiarimenti???

[gennarob86]

Con le ruote sgonfie si fa più fatica per tutto un altro motivo che non c'entra nulla con l'attrito tra le ruote e l'asfalto: è come lanciare una pallina da tennis sgonfia contro il muro, l'urto è anelastico e disperde energia cinetica.

le palline da tennis non sono gonfiate......
cmq il motivo non è questo... quando la gomma è sgonfia, essai si deforma al contatto con l'asfalto molto di piu risp a quando è gonfia. la deformazione rende piu difficoltoso l'avanzamento, in altre parole aumenta il MOMENTO RESISTENTE del pneumatico, e l'avanzamento è piu difficile.

in termini energetici, parte dell'energia cinetica viene dissipata per deformare il pneumatico, e allora essa arriva a zero piu velocemente.

[claudiothe2nd]

gennaro è stato già più convincente, anche se...

..se aumenta la superfice diminuisce la pressione di un singolo tassello unitario della ruota sull'asfalto, quindi la gomma penetra meno... a meno che tu non indenda che i "buchi" sono così piccoli che basta poca pressione per deformare la gomma a tal punto da riempirli..

è così?

[gennarob86]

gennaro è stato già più convincente, anche se...

..se aumenta la superfice diminuisce la pressione di un singolo tassello unitario della ruota sull'asfalto, quindi la gomma penetra meno... a meno che tu non indenda che i "buchi" sono così piccoli che basta poca pressione per deformare la gomma a tal punto da riempirli..

è così?

allora, bravo, adesso segui il mio ragionamento:
mettiamo caso che un tassello singolo è in grado di assorbire 10 newton prima di deformarsi a tal punto da uscire fuori dalla sua sede nell'asfalto e di conseguenza perdere grip.
allora 100 tasselli saranno in grado di assobire ben 1000 newton prima di perdere grip.... allora piu tasselli ci sono, piu la gomma è grande, piu essa ha grip....
e allora io piu faccio la curva veloce, piu "accelerazione normale" avrò e di conseguenza, dalla 2 legge di newton, la forza con cui la gomma spinge sull'asfalto sarà maggiore e quindi avrò bisogno di piu gomma x avere piu grip!!
che il tassello non entri tutto non fa perdere grip.... è quando esce che il grip si perde perchè si entra immediatamente in regime di attrito dinamico! ok?

apro parentesi: il mio discorso fila, e mi farebbe concludere che la legge che regola l'aderenza in funzione della superficie sia di tipo lineare..... anche se non so fino a che punto...visto che probabilmente agli estremi della funzione dovrei avere un comportamento asintotico, perchè se non fosse così posso fare una ruota larga 1mq e sopportare accelerazioni normali notevoli....non mi pare possibile siamo daccordo no??? voi matematici e fisici che dite???

cmq claudio ci siamo????

[Matteo_89]

Probabilmente mi sbaglierò ma c'è chi la pensa come me: Jearl Walker, nel suo libro il "Luna Park della Fisica" a pagina 27 e 229 scrive: (ciito testualmente) "La forza d'attrito sulle gomme non dipende dall'area di contatto con l'asfalto, così una gomma larga sarà efficace quanto una stretta . Se le gomme slittano sulla superficie, come accade nelle corse di accelerazione, allora le gomme larghe hanno il vantaggio di avere una maggior superficie da riscaldare e quindi hanno una minor probabilità di sciogliersi (il coefficiente d'attrito viene ridotto fortemente quando la gomma si scioglie)."

claudiothe2nd:ok, per le alte velocità ci siamo, ma anche nelle biciclette si nota la differenza; hai mai provato la differenza tra una bici da corsa e una citybike? ti assicuro che quella da corsa basta poco e sei per terra.. e li la patina di cui parli non entra in gioco a queste velocità..

Secondo me in questo caso le ruote più larghe danno più stabilità per una questione di equilibrio proprio come accade in un piedistallo dove tanto più grande è il basamento tanto il piedistallo sarà più stabile. (La forza peso applicata al baricentro deve cadere sopra alla superficie d'appoggio e ruote più larghe aumentano tale superficie quindi per piccoli sbilanciamenti è più probabile non cadere)

gennarob86: ciò deve essere inteso con l'approssimazione che valga tanto piu quanto piu la superficie è ideale.

Che cosa intendi per superficie ideale?

[claudiothe2nd]

[quote="gennarob86]cmq claudio ci siamo????[/quote]

ascolta, non sono del tutto scemo...
intendevo dire che più la gomma scende nei buchetti più grip ci dovrebbe essere.
ma se hai il doppio della superfice, hai il doppio di buchetti da riempire, e questo ci viene in vantaggio, ma hai la metà di pressione su ogni singolo tassello unitario, quindi dovresti riscontrare che la gomma penetra nel singolo buco meno profondamente (se la relazione è lineare, la metà).
e quindi il "doppio" e la "metà" si annullano (scusa il linguaggio).

comunque secondo me se la gomma penetra di più, ha anche più grip...intuitivamente..no? ..lo stai negando con basi fisiche esistenti o intuitivamente?

in ogni caso complimenti, sei il primo che in anni di domande (questa domanda) mi porta un'argomentazione su cui ha senso discuterne!!