Isomax89 0 Inviato 2 Aprile, 2011 Salve ragazzi questo ? un dubbio che mi porto dietro da un p? di tempo Mi ricordo che quando il mio prof di fisica 1 ci defin? l'attrito dinamico come Fk=uk(scalare)Fn con Fk: Forza d'attrito dinamico uK: coeff. d'attrito dipendente dalla tipologia del materiale, quindi dipendente dalle propriet? chimiche della gomma Fn: Forza normale cio? quella che schiaccia a terra le gomme generata in gran parte in F1 dall'aerodinamica Precis? che la tenuta generata da una gomma ? indipendente dalla sua superficie di contatto. Ora nella formula la superficie non compare ma avendo sentito dire che pi? una gomma ? larga e pi? tiene in curva mi chiedo dove ci stia l'inghippo! Poi immagino che il problema sia enormemente pi? complicata ma vorrei capire che conseguenze ha un aumento di larghezza (quindi pi? "gomma" a contatto con il terreno) del pneumatico?! Grazie Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
ema00 859 Inviato 2 Aprile, 2011 beh per? all'aumentare della larghezza si presuma aumenti anche la massa e dato che P=gxm il problema dovrebbe essere risolto... per? non so se sia questa la spiegazione, sono solo un liceale Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Isomax89 0 Inviato 2 Aprile, 2011 A quale massa ti stai riferendo? Con P cosa intendi? pressione? Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
ema00 859 Inviato 2 Aprile, 2011 (modificato) alla massa delle gomme... p ? la forza peso. comunque aspettiamo ktm che da ingegnere meccanico potrebbe illuminarci. Modificato 3 Aprile, 2011 da ema00 Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Isomax89 0 Inviato 3 Aprile, 2011 (modificato) alla massa delle gomme... p ? la forza peso. comunque aspettiamo ktm che da ingegnere meccanico potrebbe illuminarci. No no non centra niente la massa delle gomme Il carico aerodinamico ? nell'ordine delle centinai di chili... Cmq loro cercano di risparmiare peso per usarlo come zavorra e metterlo dove preferiscono;) Modificato 3 Aprile, 2011 da Isomax89 Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
ema00 859 Inviato 3 Aprile, 2011 Gli studi sull'attrito si devono in gran parte al fisico francese Coulomb che nel XVIII secolo sintetizz? i suoi risultati sperimentali enunciando alcune leggi. Oltre alle formule che portano al suo calcolo, egli not? che l'attrito radente non dipende dalla velocit? relativa di strisciamento di un corpo sull'altro, almeno se essa ? al di sotto di un certo valore (20 m/s) oltre il quale esso inizia a diminuire e che in generale l'attrito non dipende dall'estensione della superficie di contatto tra i due corpi, fintanto che essa non si riduce ad un valore estremamente piccolo (in tale condizione si passa da una forza distribuita ad una concentrata). Un esempio notevole della validit? di queste due ultime leggi si manifesta nei freni. Nel caso di un freno a disco, la forza frenante dipende solo dal coefficiente ?rd e dalla forza che preme la pastiglia sul disco, mentre ? indipendente dall'estensione dell'area di quest'ultimo (da questa superficie dipende invece il suo logoramento) e dalla velocit? di strisciamento tra pastiglia e disco (se non fosse cos? la frenata non avrebbe sempre la stessa efficacia). boh a questo punto non so che dire da queste frasi sembrerebbe quasi che si potesse correre sulle ruote della bicicletta... anche se Ci sono diverse interpretazioni sulle cause di questa forza: la meccanica galileiana proponeva come causa dell'attrito radente le asperit? tra le superfici a contatto; studi pi? recenti hanno invece dimostrato che l'attrito radente ? dovuto soprattutto a fenomeni di adesione (legami chimici) tra le molecole che compongono le superfici a contatto. quindi superficie pi? ampia pi? legami molecolari pi? attrito, per? le due cose sono contrastanti Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
mikepedo 0 Inviato 3 Aprile, 2011 A livello puramente teorico la superficie di contatto non conta, ma poi nella prova dei fatti piu' ? larga la gomma e piu' aumenta la tenuta. Alla tua specifica domanda tempo fa aveva dato una risposta Coppini su Nuvolari. Lui sosteneva che in una superficie di contatto tra gomma ed asfalto bisogna immaginare tanti + e tanti -. I + sono quelle micro superfici dove c'? un maggior coefficiente di attrito rispetto ai -. Con una gomma piu' larga ci sono piu' probabilit? di "toccare" questi +, e quindi ? piu' probabile avere maggiore aderenza. Credo che quello che Coppini dice sia valido, ma io mi do questa personale risposta: l'aderenza non aumenta in maniera proporzionale con l'aumentare della pressione, questo perch?, in un sistema gomma-asfalto, bisogna tenere conto delle deformazioni, coesioni gomma-asfalto e resistenza della gomma. Insomma, in base a queste cose esisterebbe la larghezza ideale di una gomma, e quindi per assurdo una gomma potrebbe avere anche minore aderenza di un'altra piu' stretta, ovviemente a parit? di mescola e costruzione Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
narcolexia 0 Inviato 3 Aprile, 2011 premettendo che il fenomeno dell'attrito si genera a livello microscopico e che nella quotidianit? siamo portati a "vederlo" a grandezza umana associandolo all'intera superifice di contatto anche se, come tu stesso dici, sappiamo che la superficie non c'entra in sintesi, per aderenza si intende la forza d'attrito statico che ? dovuta ai legami tra le molecole dei due materiali in contatto che si formano lungo l'intera superficie di contatto "che noi vediamo". sperimentalmente ? stato messo pari a "la superficie di contatto che vediamo per il rapporto tra la forza di carico e la superficie di contatto che vediamo", quindi: fs=us*A*Fn/A=us*Fn ..us ? il coefficiente che "regola" i legami invisibile ed Fn ? data dalla deformazione elastica dei corpi a contatto. quindi, esempio stupido, un grande cubo abbastanza pesante fermo su: 1. ghiaccio (Fn=0, us=0), lo smuovi facilmente 2. terra battuta (Fn=0, us=alto) difficilmente lo smuovi 3. sabbia (Fn=alta us= alto) impossibile 4. Fn alta e us basso non me ne vengono poi, per finire.. una volta messo l'oggetto in movimento si passa ovviamente nel dinamico e, sempre per vie sperimentali, si impone l'uso dell'attrito dinamico con suo relativo coefficiente. e sappiamo che uc ? praticamente costante (varia a bassissime - meno di 1cm/s - e ad altissime velocit?) ed ? sempre minore di us (non c'? abbastanza tempo per la formazione di tutti i legami possibili ma c'? l'aggiunta dei piccoli frammenti di superficie che si rompono). quindi l'"aderenza vera" e l'attrito dinamico riguardano rispettivamente gli oggetti fermi e quelli in moto.. in teoria non si potrebbe dire che in uscita di curva "ha perso aderenza" e s'? girato perch? fisicamente non significa nulla : ) se proprio si vuole sostituire la parola attrito con aderenza, andrebbe specificato a quale ci si riferisce: statica o dinamica. per la cronaca, per pneumatici stradali: su asfalto asciutto uc=0,7. su asfalto bagnato uc=0,8. su manto viscido o fangoso uc varia da 0,05 a 0,2. Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Isomax89 0 Inviato 4 Aprile, 2011 A livello puramente teorico la superficie di contatto non conta, ma poi nella prova dei fatti piu' ? larga la gomma e piu' aumenta la tenuta. Alla tua specifica domanda tempo fa aveva dato una risposta Coppini su Nuvolari. Lui sosteneva che in una superficie di contatto tra gomma ed asfalto bisogna immaginare tanti + e tanti -. I + sono quelle micro superfici dove c'? un maggior coefficiente di attrito rispetto ai -. Con una gomma piu' larga ci sono piu' probabilit? di "toccare" questi +, e quindi ? piu' probabile avere maggiore aderenza. Credo che quello che Coppini dice sia valido, ma io mi do questa personale risposta: l'aderenza non aumenta in maniera proporzionale con l'aumentare della pressione, questo perch?, in un sistema gomma-asfalto, bisogna tenere conto delle deformazioni, coesioni gomma-asfalto e resistenza della gomma. Insomma, in base a queste cose esisterebbe la larghezza ideale di una gomma, e quindi per assurdo una gomma potrebbe avere anche minore aderenza di un'altra piu' stretta, ovviemente a parit? di mescola e costruzione Si ma dove sta scritto che aumentando la superficie aumentano i +? Potrebbero aumentare anche i - Questa per me ? una delle risposte "campate in aria senza fondamenta"! Mi piacerebbe vedere una trattazione un p? pi? scientifica.... Poi aumentare la pressione si arriva sempre ad un certo punto in cui la gomma "cede", diciamo che fino ad una certa pressione genera grip mentre oltre il quale molla. Per come la vedo io un aumento di larghezza permette di distribuire in maniera diversa e cio? in modo pi? distribuito il carico che viene generato Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Isomax89 0 Inviato 4 Aprile, 2011 premettendo che il fenomeno dell'attrito si genera a livello microscopico e che nella quotidianit? siamo portati a "vederlo" a grandezza umana associandolo all'intera superifice di contatto anche se, come tu stesso dici, sappiamo che la superficie non c'entra in sintesi, per aderenza si intende la forza d'attrito statico che ? dovuta ai legami tra le molecole dei due materiali in contatto che si formano lungo l'intera superficie di contatto "che noi vediamo". sperimentalmente ? stato messo pari a "la superficie di contatto che vediamo per il rapporto tra la forza di carico e la superficie di contatto che vediamo", quindi: fs=us*A*Fn/A=us*Fn ..us ? il coefficiente che "regola" i legami invisibile ed Fn ? data dalla deformazione elastica dei corpi a contatto. quindi, esempio stupido, un grande cubo abbastanza pesante fermo su: 1. ghiaccio (Fn=0, us=0), lo smuovi facilmente 2. terra battuta (Fn=0, us=alto) difficilmente lo smuovi 3. sabbia (Fn=alta us= alto) impossibile 4. Fn alta e us basso non me ne vengono poi, per finire.. una volta messo l'oggetto in movimento si passa ovviamente nel dinamico e, sempre per vie sperimentali, si impone l'uso dell'attrito dinamico con suo relativo coefficiente. e sappiamo che uc ? praticamente costante (varia a bassissime - meno di 1cm/s - e ad altissime velocit?) ed ? sempre minore di us (non c'? abbastanza tempo per la formazione di tutti i legami possibili ma c'? l'aggiunta dei piccoli frammenti di superficie che si rompono). quindi l'"aderenza vera" e l'attrito dinamico riguardano rispettivamente gli oggetti fermi e quelli in moto.. in teoria non si potrebbe dire che in uscita di curva "ha perso aderenza" e s'? girato perch? fisicamente non significa nulla : ) se proprio si vuole sostituire la parola attrito con aderenza, andrebbe specificato a quale ci si riferisce: statica o dinamica. per la cronaca, per pneumatici stradali: su asfalto asciutto uc=0,7. su asfalto bagnato uc=0,8. su manto viscido o fangoso uc varia da 0,05 a 0,2. Sul bagnato uc non dovrebbe essere pi? basso? Ma non c'? nessuno che ha un p? di esperienza sul campo dei pneumatici? Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
narcolexia 0 Inviato 5 Aprile, 2011 si scusa, li ho invertiti per sbaglio. ovviamente non sono numeri fissi ma dipendono sempre dalla mescola e dall'asfalto.. diciamo che variano tra 1 e 0,8 sull'asciutto e 0,7/0,6 sul bagnato. per bagnato pero' si intende semplicemente che la superficie ? bagnata. se invece c'? sopra dell'acqua, va smaltita e il tutto sta nel fare in modo che il volume dell'acqua rimanente tra pneumatico e afalto non superi quello degli intagli nel pneumatico altrimenti "alza" la ruota, non c'? piu' contatto e si ha il fenomeno dell'acquaplaning. inoltre, agli attriti detti prima va aggiunto quello volvente: la rotazione deforma l'area di contatto e quindi varia anche la distribuzione delle forze di pressione. ? direttamente proporzionale al raggio della ruota, ha anch'esso il suo uv e si oppone ad entrambi gli avanzamenti (traslatorio e rotatorio). Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Raphael 2 Inviato 5 Aprile, 2011 Credo che con un pneumatico pi? largo si pu? ottenere pi? aderenza per due semplici motivi, primo, con un pneumatico pi? largo si ha meno sensibilit? allo sporco sull'asfalto (liquidi, pietrisco ecc.), secondo, con un pneumatico pi? largo a parit? di durata e diametro si pu? usare una mescola pi? morbida. Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Isomax89 0 Inviato 7 Aprile, 2011 Non penso cjhe lo sporco isa un problema, alla fine si considera a parit? di pista quando ? gommata Invece che a parit? di durata un pneumatico pi? duro permetta di usare una mescola pi? morbida sono pienamente d'accordo Tra tutte questa penso sia l'unica ragione valida ma penso ce ne siano delle altre Forse a livello di dinamica il telaio, sospensioni ecc... lavora meglio poggiando su un pneumatico pi? largo? Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
ema00 859 Inviato 8 Aprile, 2011 beh diciamo che la forza di attrito non ? stata ancora del tutto capita, e come le cose non del tutto capite si procede per via sperimentale ? una dato di fatto che pi? superficie corrisponde a pi? attrito, senn? le moto andrebbero come le auto non dico in curva ma almeno in accelerazione Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Isomax89 0 Inviato 8 Aprile, 2011 Le moto impennano invece le auto slittano! Dinamicamente sono due comportamenti ben diversi Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Kyukyu 0 Inviato 8 Aprile, 2011 Argomento pi? complesso di quello che sembra! Purtroppo non riesco pi? a ritrovare un interessantissimo materiale pubblicato dalla Michelin e usato all'universit? di Pisa al corso di Dinamica del Veicolo... spiegava tutto su perch? la gomma genera grip, come funziona eccetera eccetera. (non ho fatto quel corso di laurea, ma avevo letto il materiale ugualmente...). Comunque, vado a memoria! Gli inghippi sono 2: 1)bisogna considerare i trasferimenti di carico in curva 2)il coefficiente di attrito degli pneumatici NON E' COSTANTE! Cominciamo dal punto 2, che forse ? il pi? "scioccante" dal momento che a scuola si studia sempre il contrario... eppure per gli pneumatici ? cos?. Il fatto ? che l'aderenza dello pneumatico viene generata in maniera molto complessa, con deformazioni di polimeri, locale "scioglimento" della gomma dentro le microcrepe dell'asfalto eccetera eccetera. Fatto sta che il coefficiente di attrito delle gomme NON ? costante. Facciamo un esempio per chiarezza. Se il coefficiente di attrito ? costante, la tenuta massima laterale cresce proporzionalmente al carico verticale. Tipo, se il coefficiente vale 0.1: Carico verticale=500N -> tenuta laterale massima=50N Carico verticale=1000N -> tenuta laterale massima=100N Carico verticale=1500N -> tenuta laterale massima=150N Invece nel caso delle gomme, la tenuta laterale cresce UN POCHINO MENO. In altre parole, le gomme "soffrono" i carichi troppo alti. Considerato sempre un coefficiente di "circa" 0.1: Carico verticale=500N -> tenuta laterale massima=50N (come sopra) Carico verticale=1000N -> tenuta laterale massima=90N (invece di 100) Carico verticale=1500N -> tenuta laterale massima=120N (invece di 150) I numeri sono sparati a caso, giusto per far vedere che la tenuta laterale continua a crescere, ma MENO che se il coefficiente fosse costante. A questo punto consideriamo la nostra automobile. Sappiamo tutti per esperienza che in curva avviene un "trasferimento di carico". Per esempio, se giriamo a destra, la macchina tende a "inclinarsi" sul lato sinistro. Dunque in curva aumenta il carico verticale sul lato esterno e diminuisce sul lato interno. Il totale ovviamente ? invariato. Torniamo ai numeri precedenti. Immaginiamo che in rettilineo agiscano 1000N su ogni ruota. Poi facciamo una curva e avviene un trasferimento di carico di 500N, dunque avremo (guardacaso!) 1500N sulle ruote esterne e 500 su quelle interne. Cosa succede alla tenuta laterale massima? Nel caso di coefficiente di attrito costante, avr? che le gomme esterne tengono un massimo di 150N e quelle interne 50N: il totale fa 200 come sempre. Ma nel caso di attrito NON costante, avr? sempre 50N sulle ruote interne, ma SOLO 120 su quelle esterne, per un totale di 170N! E pi? aumento il trasferimento di carico, pi? diminuir? la tenuta totale! Quindi uno dei motivi per cui si fanno le gomme larghe ? quello di diminuire il trasferimento di carico. Se la gomma ? pi? grande il carico sentito da ogni "pezzettino" di superficie ? pi? piccolo, e di conseguenza saranno minori anche i trasferimenti di carico che gravano su ogni "pezzettino". Sempre per lo stesso motivo le macchine sportive sono basse e larghe. Infatti in questo modo, a parit? di velocit? in curva, il trasferimento di carico sar? minore. Un'altra considerazione importante riguarda le temperature. Qui il discorso ? complesso, ma sappiamo tutti dalla F1 quanto contano le temperature per la generazione di grip. E' chiaro che una gomma pi? piccola sar? pi? sollecitata e scalder? di pi?. Se scaldo troppo, o troppo poco, addio grip. Infine c'? ovviamente il discorso usura... Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Isomax89 0 Inviato 13 Aprile, 2011 Si sapevo che la gomma oltre un certo carico perdeva aderenza e questo effetto e molto accentuato in F1 Quindi come pensavo ? una questione di dinamica del veicolo Se magari riesci a trovarmi il materiale della Mishlen mi faresti un favore Grazie Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
mp68 3 Inviato 21 Aprile, 2011 mi avete fatto sudiare freddo per trovare una risposta! Alla fine Kyukyu mi ha preceduto ed ? stato molto pi? preciso di quanto avrei fatto io. Riassumendo: - Maggiore superficie non equivale a maggior attrito dinamico - Le gomme non sono Kostanti Nella pratica pi? sono strette maggiore sar? la velocit? sul dritto, pi? sono larghe maggiore sar? la velocit? in curva. Nel primo caso c'? una sezione frontale minore. Nel secondo caso per tutte le cose sopra dette. In pratica si fanno gomme larghe per "consumarle" meno (il discorso della mescola pi? morbida a parit? di parametri) e per distribuire in maniera migliore il carico laterale ottenendo miglioramenti (con opportuni compomessi) anche sulla deformazione del pneumatico nonch? sulla temperatura dello stesso. La Ferrari nel '77 prov? a Nard? una macchina con gomme posteriori gemellate. Erano pi? piccole di diametro, in pratica due anteriori dell'epoca affiancate, e questa era un'estremizzazione provata per verificare a fondo questi concetti. Penso soporattutto, ma non mi ? stato mai chiaro del tutto, proprio per verificare la distribuzione delle temperature. E allora non c'erano ancora i radiali. Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
mikepedo 0 Inviato 20 Maggio, 2011 Per? sbaglio nel dire che, arrivati ad un certo punto, allargare ulteriormente la larghezza della gomma ? controproducente? Si potrebbe ridurre sempre di pi? la durezza della mescola, ma prima o poi ci sar? un limite in questo giusto? E poi, quando la pista ? "gommata" qual'? il reale vantaggio? Sicuramente un aumento del coefficiente di attrito ed una riduzione dell'usura, ma avviene sempre questo? Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
Enzo 0 Inviato 25 Maggio, 2011 (modificato) Il discorso ? un po' complicato. Per quanto riguarda la larghezza, questa si sceglie secondo calcoli di usura che dipendono dalle massime forze longitudinale a cui ? sottoposto il pneumatico (accelerazione/trazione e frenata), e da quelle laterali. Per quanto riguarda il diametro e la pressione di gonfiaggio, questi si scelgono in base alla larghezza e al carico verticale sul pneumatico. In questo caso si fanno prove statiche di schiacciamento che simulano il peso statico e i trasferimenti di carico. Durante le prove di schiacciamento si possono trarre indicazioni sui parametri dimensionali da correggere, in modo da mantenere lineare il comportamento del pneumatico in funzione del carico verticale. Quelllo che ho scritto ? praticamente nulla in confronto agli studi e alle prove che si fanno sui pneumatici. Comunque, quello che conta ? sapere che una gomma pi? larga si usura meno, permette pi? carico verticale, genera pi? attrito volvente. Una gomma di maggior diametro si usura meno, permette pi? carico verticale, genera meno attrito volvente. Inoltre, questi parametri dimensionali, vanno ad avere una certa importanza nel comportamento sotto carico trasversale (deriva) che ? possibile prevedere tramite delle formule empiriche ideate da un esperto in dinamica dei veicoli e dei pneumatici, ma non mi ricordo come si chiama... P.S. Ovviamente si deve considerare che aumentando le dimensioni aumentano i momenti di inerzia. Per cui si deve trovare l'equilibrio ottimale. Modificato 25 Maggio, 2011 da Enzo Condividi questo messaggio Link al post Condividi su altri siti
