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Domanda di fisica sull'attrito della gomma
6789171
6789171 Inviato: 20 Gen 2009 14:56
 

Innocentinet ha scritto:


Quindi praticamente, se io la gonfio di più ha meno aderenza per i motivi detti da te e che concordo, però se sto perdendo aderenza me ne accorgo prima, diversamente più sgonfia ho più aderenza, ma mi accorgo più difficilmente quando la stò perdendo....giusto?


in realtà mi stavo riferendo più al tipo della mescola che non all apressione quando ho scritto più dura e più morbida.

comunque succede anche con la pressione più o meno alta, ma non sono troppo sicruro del risultato...
 
6790979
6790979 Inviato: 20 Gen 2009 18:04
 

Se mi permettete, un paio di considerazioni in aggiunta ai molti concetti completi e corretti fin qui esposti...

icon_arrow.gif Gomme su bicicletta
La differenza di "fatica", quindi di resistenza opposta all'avanzamento che si verifica montando, per ipotesi sui cerchi dells tessa bici, "palmer" da corsa o pneumatici da down-hill è dovuta in buona parte anche alla diversa isteresi(*). Il palmer è piccolo, rigidissimo (gonfiato generalmente a pressioni altissime proprio per avere meno resistenza), quindi l'isteresi sarà bassa; la gomma da down-hill è molto meno rigida, quindi anche a pressioni alte si deformerà di più causando più dissipazione di energia.
Inoltre va aggiunta anche la coppia resistente al rotolamento che si viene a creare per via dello sposamento della risultante delle forze di pressione agenti sull'impronta a terra, rispetto alla proiezione sempre a terra del carico agente sulla ruota (--> peso del mezzo): a ruota ferma le direzioni delle forze coincidono, in movimento la risultante si sposta in avanti (rispetto al verso di moto) e quindi si ha il momento resistente.
Tutto ciò si aggiunge ovviamente alle considerazioni inerziali e dinamiche già citate, ma ritenevo importante aggiungere anche quest'altro aspetto.

icon_arrow.gif Pressioni pneumatici
Le performance di "tenuta"(#) di un pneumatico sono date dal concorso di tutte le sue caratteristiche, quindi fra tutte rigidezza della carcassa e mescola del battistrada.
La struttura della caracassa è definibile come una "tenso-struttura" in cui la pressione interna gioca un ruolo fondamentale, conferendo circa l'80% di tale rigidezza.
Senza impelagarmi in discorsi troppo incasinati ed inutili ai fini di questo topic, basti questo: la rigidezza di cui sopra deve fornire il giusto supporto al battistrada per far lavorare la mescola e quindi ottenere la "tenuta" ricercata. Se la rigidezza diminuisce il lavoro della carcassa, al concorso della "tenuta", aumenta; se la rigidezza aumenta è invece la mescola del battistrada ad essere più stressata, con minore partecipazione della carcassa. Da ciò, a parità di mescola, variando la rigidezza della carcassa si possono ottenere pneumatici dal comportamento differente e anche in modo sensibile. Ed ovviamente viceversa.
Ergo, per quanto detto prima della pressione interna, si può capire così perchè variando anche di non molto la pressione degli pneumatici si ottengano comportamenti della moto così differenti!

Un pneumatico a mescola dura tenuto ad una pressione più bassa fornirà prestazioni di "tenuta" maggiori, a scapito però di un feeling probabilmente più scarso per via della minore rigidezza (la carcassa si deforma di più, "spalma" più mescola sull'asfalto, la scalda di più, ma fornisce sensazioni più "gelatinose"...). D'altra parte una perdita di aderenza sarà preceduta da una generale "sensazione di deriva" dovuta appunto alla deformazione. Un penumatico invece con mescola morbida, gonfiato a pressione un pelo superiore, farà lavorare di più la mescola, sfruttandone le caratteristiche, ma la perdita di aderenza sarà molto più secca...
Queste ultime cose sono giusto per fare degli esempi ed in generale, ripeto, non si ha la pretesa di fare un trattato. Ce ne sono già di completi ed esaudienti.


_________________
(*): l'isteresi è un concetto generale applicabile ovviamente anche in altri ambiti e definisce una situazione in cui si abbia dissipazione di energia senza avere stati di deformazione permanente. E' un comportamento tipico degli elastomeri, quindi delle gomme.

(#): per "tenuta" intendo grossolanamente il fatto che gli pneumatici "tengano in strada la moto" e diano la "sensazione che la moto tenga"; sono concetti secondo me sufficienti a capirsi per i nostri scopi, senza avere la pretesa del rigore accademico...
 
6791658
6791658 Inviato: 20 Gen 2009 19:15
 

qquello dell'isteresi é un fenomeno proprio di tutti i materiali, solo che i mmateriali più rigidi ne hanno meno e quindi se uno avesse delle superfici puramente indeformabili (rigidità massima) la resistenza di avanzamento rispetto a tale isteresi sarebbe 0.

praticamente significha che la gomma quando si schiaccia, nel suo moto assorbe più energia di quanta non ne restituisca elasticamente nella fase di distensione.

assunto che prima del punto centrale di contatto della gomma col suolo si genera una forza verso l'alto che schiaccia il pneumatico il valore di detta forza per la distanza dal centro dell'impronta (braccio) crea un momento resistente che assumiamo pari a 1.

nella parte posteriore invece si creerà una forza esercitata dal pneumatico sul suolo, dovuta al tentativo di allungarsi della gomma ormai deformata, che tende ad andare verso l'alto e quindi si ha un'altra forza per la distanza da cui si trova rispetto al centro dell'impronta.

il problema é che deformandosi la gomma assorbe energia (diventa calda) e quella energia che ha accumulato come deformazione viene restituita, ma decurtata del calore prodotto, quindi si avrà una forza minore e il valore invece che 1come prima sarà -0,8 (negativo perché tende a far girare la ruota nel senso di rotazione opposto a prima)

questo fa si che invece di un equilibrio fra resistenza e forza restituita si abbia una resistenza pari a (+1) +(-0,8) = 0,2
ed é così che si crea quella resistenza al rotolamento di qualsiasi corpo si parli, perché tutti i corpi si deformano!
 
6791871
6791871 Inviato: 20 Gen 2009 19:39
 

alexss ha scritto:
qquello dell'isteresi é un fenomeno proprio di tutti i materiali, solo che i mmateriali più rigidi ne hanno meno e quindi se uno avesse delle superfici puramente indeformabili (rigidità massima) la resistenza di avanzamento rispetto a tale isteresi sarebbe 0.

praticamente significha che la gomma quando si schiaccia, nel suo moto assorbe più energia di quanta non ne restituisca elasticamente nella fase di distensione.

assunto che prima del punto centrale di contatto della gomma col suolo si genera una forza verso l'alto che schiaccia il pneumatico il valore di detta forza per la distanza dal centro dell'impronta (braccio) crea un momento resistente che assumiamo pari a 1.

nella parte posteriore invece si creerà una forza esercitata dal pneumatico sul suolo, dovuta al tentativo di allungarsi della gomma ormai deformata, che tende ad andare verso l'alto e quindi si ha un'altra forza per la distanza da cui si trova rispetto al centro dell'impronta.

il problema é che deformandosi la gomma assorbe energia (diventa calda) e quella energia che ha accumulato come deformazione viene restituita, ma decurtata del calore prodotto, quindi si avrà una forza minore e il valore invece che 1come prima sarà -0,8 (negativo perché tende a far girare la ruota nel senso di rotazione opposto a prima)

questo fa si che invece di un equilibrio fra resistenza e forza restituita si abbia una resistenza pari a (+1) +(-0,8) = 0,2
ed é così che si crea quella resistenza al rotolamento di qualsiasi corpo si parli, perché tutti i corpi si deformano!


Infatti, anche una biglia di acciaio subisce tale fenomeno, ma la resistenza che oppone diventa del tutto trasurabile agli altri fenomeni che ne frenano il moto. In una stessa biglia di gomma, invece, tale fenomeno partecipa in buona parte a dissipare l'energia dovuta al moto. Peraltro nei metalli l'isteresi è un fenomeno talmente irrisorio da poterla tranquillamente trasurare.

In ogni caso, a prescindere dalle spiegazioni, non se ne era parlato e mi è sembrato opportuno introdurla.
 
6792686
6792686 Inviato: 20 Gen 2009 20:52
 

io avevo scritto solo perchè volevo rendere più chiara questa cosa dell'isteresi a tutti.

basti immaginare al perchè si fermerebbe una biglia di gelatina!
 
6793648
6793648 Inviato: 20 Gen 2009 21:56
 

0510_inchino.gif 0510_inchino.gif 0510_inchino.gif icon_eek.gif
AZZ!
giustamente una domanda di fisica come da titolo aveva bisogno di risposte in fisichese icon_asd.gif icon_asd.gif icon_asd.gif
complimenti per le spiegazioni che riuscite a dare su cose così complesse eusa_clap.gif eusa_clap.gif
 
6794186
6794186 Inviato: 20 Gen 2009 22:31
 

ma perchè, si riescono a capire?!
 
6794292
6794292 Inviato: 20 Gen 2009 22:39
 

alexss ha scritto:
ma perchè, si riescono a capire?!

si dai un pò si icon_asd.gif
 
6795114
6795114 Inviato: 21 Gen 2009 0:13
 

gsrteo ha scritto:
alexss ha scritto:
ma perchè, si riescono a capire?!

si dai un pò si icon_asd.gif


Meno male... eusa_whistle.gif
 
6800348
6800348 Inviato: 21 Gen 2009 19:18
Oggetto: Re: Domanda di fisica sull´attrito della gomma
 

Innocentinet ha scritto:
Dunque, chi sa un pò di fisica sa che sia l'attrito statico che l'attrito dinamico non dipendono dalla superficie di appoggio ma dal peso e dal tipo di materiale tra le superfici. Ora la domanda:
Perchè c'è l'idea che più la ruota è grossa e più l'attrito è maggiore e quindi ci sia maggiore tenuta? Perchè si dice che se sgonfi un pò di più la pressione della ruota la tenuta è maggiore? Illuminatemi! 0509_doppio_ok.gif


oltre alle risposte che ti hanno dato, prova anche al paragrafo sull'attrito volvente
per la pressione ti basta anche l'eq. di stato dei gas, P direttamente proporzionale a T, quindi più attrito
 
6801861
6801861 Inviato: 21 Gen 2009 21:26
Oggetto: Re: Domanda di fisica sull´attrito della gomma
 

filipovic ha scritto:
Innocentinet ha scritto:
Dunque, chi sa un pò di fisica sa che sia l'attrito statico che l'attrito dinamico non dipendono dalla superficie di appoggio ma dal peso e dal tipo di materiale tra le superfici. Ora la domanda:
Perchè c'è l'idea che più la ruota è grossa e più l'attrito è maggiore e quindi ci sia maggiore tenuta? Perchè si dice che se sgonfi un pò di più la pressione della ruota la tenuta è maggiore? Illuminatemi! 0509_doppio_ok.gif


oltre alle risposte che ti hanno dato, prova anche al paragrafo sull'attrito volvente
per la pressione ti basta anche l'eq. di stato dei gas, P direttamente proporzionale a T, quindi più attrito

Si....sono d'accordo, ma ciò è legato al fatto che più pressione più durezza della gomma, meno deformazione....ecc ecc ecc...
 
6821248
6821248 Inviato: 24 Gen 2009 13:41
 

..interessante !!! seguirvi è uno spettacolo !!!!!! eusa_clap.gif
 
6822103
6822103 Inviato: 24 Gen 2009 15:05
Oggetto: Re: Domanda di fisica sull´attrito della gomma
 

filipovic ha scritto:


oltre alle risposte che ti hanno dato, prova anche al paragrafo sull'attrito volvente
per la pressione ti basta anche l'eq. di stato dei gas, P direttamente proporzionale a T, quindi più attrito


che c'entra l'equazione dei gas di stato?
 
6822155
6822155 Inviato: 24 Gen 2009 15:10
 

Dino ha scritto:
..interessante !!! seguirvi è uno spettacolo !!!!!! eusa_clap.gif


grazie del complimento!
 
6822868
6822868 Inviato: 24 Gen 2009 16:50
Oggetto: Re: Domanda di fisica sull´attrito della gomma
 

alexss ha scritto:

che c'entra l'equazione dei gas di stato?


come intendevi dirgli che se aumenta la temperatura aumenta anche la pressione e viceversa?
 
6823649
6823649 Inviato: 24 Gen 2009 18:43
 

si,esatto,quindi quando la gomma è più calda,la struttura diventa più stabile[in teoria,visto che con più caldo la mescola diventa più cedevole].Come sempre non c'è un parametro che da solo porta all'aderenza perfetta,bisogna sempre cercare l'equilibrio
 
6823809
6823809 Inviato: 24 Gen 2009 19:02
 

Werner ha scritto:
[in teoria,visto che con più caldo la mescola diventa più cedevole]

La mescola fornisce più aderenza, vero, ma la rigidezza della carcassa è data dalla struttura (e dalla pressione, come detto), composta dalle "tele" e dalla "cintura". La gomma tiene solo tutto insieme. Per cui il cambiameto di rigidezza in funzione della temperatura è legato in definitiva solamente alla variazione di pressione interna.
 
6828521
6828521 Inviato: 25 Gen 2009 14:51
 

non solamente,anche il coefficiente d'attrito della mescola varia al variare della temperatura,altrimenti il concetto di scaldare le spalle non avrebbe senso
 
6829396
6829396 Inviato: 25 Gen 2009 17:16
 

Werner ha scritto:
non solamente,anche il coefficiente d'attrito della mescola varia al variare della temperatura,altrimenti il concetto di scaldare le spalle non avrebbe senso


Si...ma perchè a grandi linee cambia la durezza della gomma.
 
6829500
6829500 Inviato: 25 Gen 2009 17:36
 

Innocentinet ha scritto:


Si...ma perchè a grandi linee cambia la durezza della gomma.

perchè scaldandosi l'aria all'interno aumenta di pressione irrigidendo tutto lo pneumatico
 
6829601
6829601 Inviato: 25 Gen 2009 17:54
 

motivo per cui nei gp le gomme vengono gonfiate con azoto, gas notoriamente inerte che non risente dei cambi di temperatura
 
6830882
6830882 Inviato: 25 Gen 2009 20:41
 

Werner ha scritto:
non solamente,anche il coefficiente d'attrito della mescola varia al variare della temperatura,altrimenti il concetto di scaldare le spalle non avrebbe senso

Prima avevi parlato di "cedevolezza" e questa la associo alla rigidezza, quindi alla struttura, cioè la carcassa. Se ora introduci anche il coefficiente di attrito, allora siamo daccordo, senò non avrebbe senso "scaldare le gomme"... Prima però non ne parlavi.

Gilgamesh ha scritto:
motivo per cui nei gp le gomme vengono gonfiate con azoto, gas notoriamente inerte che non risente dei cambi di temperatura

Gas inerte nel senso che non reagisce con nulla, ma non che non sottostà alla legge di stato dei gas perfetti. Anzi la segue con più precisione che la semplice aria, che essendo composta da vari tipi di gas ha un comportamento "meno prevedibile". E' per questo che si sceglie l'azoto...
 
6830939
6830939 Inviato: 25 Gen 2009 20:50
 

Gilgamesh ha scritto:
motivo per cui nei gp le gomme vengono gonfiate con azoto, gas notoriamente inerte che non risente dei cambi di temperatura


Veramente usano l'aria icon_eek.gif
 
6832974
6832974 Inviato: 26 Gen 2009 9:07
 

si, ma si dà per assunto che parlando di pressione si intenda quella di esercizio, quindi una volta scaldata la gomma.
 
6833472
6833472 Inviato: 26 Gen 2009 11:04
 

Miscia ha scritto:


Veramente usano l'aria icon_eek.gif


lo stato dell'arte è l'azoto,se poi usano l'aria è per risparmiare o per regolamento...
 
6834295
6834295 Inviato: 26 Gen 2009 13:32
 

questa storia tra aria e azoto non l'ho mai capita... icon_rolleyes.gif
che senso ha ,visto la maggior importanza della pressione su un pneumatico moto che sulla macchina, mettere l'aria al posto dell'azotorendendo le prestazioni così diverse tra freddo e caldo?
non riesco a capirlo icon_rolleyes.gif
mi sembra di aver letto una volta che non si usa l'azoto in quanto il fatto che sia inerte non fa scaldare la mescola... icon_rolleyes.gif
 
6836475
6836475 Inviato: 26 Gen 2009 17:20
 

gsrteo ha scritto:
questa storia tra aria e azoto non l'ho mai capita... icon_rolleyes.gif
che senso ha ,visto la maggior importanza della pressione su un pneumatico moto che sulla macchina, mettere l'aria al posto dell'azotorendendo le prestazioni così diverse tra freddo e caldo?
non riesco a capirlo icon_rolleyes.gif
mi sembra di aver letto una volta che non si usa l'azoto in quanto il fatto che sia inerte non fa scaldare la mescola... icon_rolleyes.gif

Infatto sull'utilizzo stradale, l'azoto e' sconsigliatissimo, in quanto nn fa scaldare la gomma, poi se e' in mescola , anche peggio!!!
Io l'azoto, lo uso per gonfiare le gomme della mia auto in estate, perche mantengono la temperatura, e per di piu tendono a mantenere la pressione, senza farla scendere!!!!
 
6838356
6838356 Inviato: 26 Gen 2009 20:05
 

la causa principale del riscaldamento della gomma e l'attrito dovuto al rotolamento, un ruolo importante in questo processo viene dato anche da temperatura dell'aria e dell'asfalto, altro fattore, secondario, ma non per questo sottovalutabile e dovuto al peso della moto + pilota + deformazione per copiare l'asfalto, il "vantaggio" dell'azoto e dato dal fatto che non cambia pressione al cambiare della temperatura, e si sa che nei gp dove i piloti sono molto sensibili ai cambiamenti anche minimi questo porta un considerevole vantaggio
 
6840418
6840418 Inviato: 26 Gen 2009 23:00
 

gsrteo ha scritto:
questa storia tra aria e azoto non l'ho mai capita... icon_rolleyes.gif
che senso ha ,visto la maggior importanza della pressione su un pneumatico moto che sulla macchina, mettere l'aria al posto dell'azotorendendo le prestazioni così diverse tra freddo e caldo?
non riesco a capirlo icon_rolleyes.gif
mi sembra di aver letto una volta che non si usa l'azoto in quanto il fatto che sia inerte non fa scaldare la mescola... icon_rolleyes.gif


Gonfiare i Pneumatici con Azoto, è utile?

Link a pagina di Wheels.ebay.it
 
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