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타이어와 마찰과의 관계....

요술상자2007.06.03 02:12조회 수 2233댓글 16

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제친구랑 얘기를 하다가 어쩌어찌하다보니 최고속도얘기가 나오게 되엇는데

제친구가 말하기를 타이어의 마찰력(정지마찰력)이 클수록 최고속력이 빠르다고 하네요..

그럼 로드타이어는 마찰력이 작은데 어찌하여 산악타이어보다 빠르냐 반문했더니

친구가 로드타이어가 지면과 접촉면이 더 많아서 그렇다는데...(산악타이어는 트래드때문에 접촉면이 적다고..)

친구 말대로 마찰력이 클수록 최속이 빠르다면, 같은타이어로 아스팔트와 비교적 마찰이

적은 대리석에서 달리면 최속이 아스팔트에서 더빨라야하는것 아닌가요?

몇일전에 학교시멘트바닥(거리는 매우길다고가정, 오직 직선)에서 타이어를뺀상태 즉, 림으

로달리는것과 타이어를 장착하고 달리면 최속은 어느쪽이 빠를까 내기를 했습니다..

그래서 물리선생님께 물어봤는데 물리선생님께서는 바퀴가 굴러갈때 정지마찰력이 작용한

다고 하시면서 마찰력이 클수록 최속도 빠르다고 하시네요..

저는 지금까지 타이어에 마찰이 작을수록 최속이 빠르다고 생각해 왔습니다. 왜냐하면

로드타이어도 물렁한거보단 단단한(정지마찰력이작은) 것이 빠르잖아요..

제가 생각하는것이 틀린건지..


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팔당댐... (by 타자군) 송일국씨 철인3종경기 출전하셨네요.. (by wnstj20000)

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댓글 16
  • 당연히 마찰력이 적을수록 빠르죠.. 바퀴가 얇을 수록..
    싸이클 타이어와 산악 타이어의 두께가 거의 3배 정도 차이 납니다.

    근데... 물리 선생님이 그렇게 예기하시면 아리송하네요 ㅡ.ㅡ;; 윗글에 자신 없네요 ㅎㅎ
  • 마찰력 [摩擦力, frictional force]

    물체가 다른 물체의 표면에 접하여 움직이려고 할 때 또는 움직이고 있을 때 그 운동을 저지하려는 힘이 접촉면을 따라 작용한다. 이 저항력을 마찰력이라고 한다. 이 힘은 물체의 수직항력과 마찰계수의 곱으로 계산된다. 마찰계수는 거친 정도를 의미하는 요소이며 0보다 크며 1보다 작거나 같다.

    얼음판은 잘 미끄러지므로 마찰계수가 작으며, 아스팔트는 비교적 마찰계수가 크다. 또한 마찰계수는 물체가 무거울수록, 물체와 바닥면 사이가 거칠수록(마찰계수가 클수록) 마찰력은 크다. 그리고 마찰력은 접촉 면적에 무관하며, 물체의 중력과 같이 접촉면에 수직한 방향의 힘과 관계 있다.

    스케이트와 광폭타이어
    중력이 일정할 때 마찰력은 접촉면의 면적에 무관하다고 하였는데, 얼음판 위의 스케이트는 왜 날카로울까? 이는 접촉면이 작을수록 압력이 증가하고, 높은 압력에서는 비교적 낮은 온도에서도 얼음이 물로 바뀌기 때문이다. 따라서 스케이트 날이 날카로울수록 잘 미끄러지는 것이다.

    자동차 타이어의 종류 중에 광폭 타이어라는 것이 있는데, 이는 말 그대로 폭이 넓은 타이어를 말한다. 폭과 상관없이 마찰력은 일반 타이어와 같지만, 폭이 넓으면 압력이 낮아 온도가 덜 상승하여 고무로 이루어진 타이어가 덜 녹기 때문이다.
    (네이버 백과사전에서...)
    ----------------------------

    http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110202&eid=xh+rAAnp+I8Ks2cZEzO70lBHbfizNBjy&qb=uLbC+7fC
    게시물의 내용을 보면 솔직히 잘 이해가 안되지만...

    아랫부분에 이런말이 있더군요.
    -----------------------
    마찰력에는 정지마찰력, 운동마찰력, 구름마찰력이 있습니다.
    (중략)
    일반적인 도로표면의 경우 운동마찰력은 구름마찰력에 비해 훨씬 큽니다. 따라서 바퀴를 사용하는 것입니다.

    ---------------------------
    결론은 물리는 어렵습니다. ㅋㅋ
  • 이론적으로는 친구분과 물리선생님의 말씀이 맞습니다.
    도로표면과 타이어의 마찰력이 클수록 최고 속도가 빨라집니다.

    예를들어, 사람이 걸을 수있는것도 바닥면과 발의 마찰력 때문입니다.
    마찰이 없는 빙판에서 걷고 뛰는게 쉽지 않다는것은 누구나 다 경험 해보았을 거구요...
    트랙을 뒤는것이 빠른가요? 얼을판위에서 뛰는게 빠른가요?

    그러나,
    위에는 한가지 빠진게 있습니다.
    "저항력..."

    타이어의 마찰력이 커져서 증가하는 속도보다 운동저항력이 더 커진다면...
    속도는 더 떨어집니다.

    로드타이어보다 산악타이어가 마찰력은 커지지만 운동저항이 더 크므로...
    속도가 느려지는 것입니다.
  • 동화야 물리접어라...ㅋㅋㅋㅋ
  • 물리선생님께서 오개념을 갖고계시니 난감하군요.
    마찰력이 적을수록 최고속도가 빨라집니다.
    구름마찰과 공기저항까지도 없다면 최고속도는 무한대겠죠.
  • 아마도 물리 선생님께서는 힘이 충분히 넉넉할때...(예를 들자면 자동차경주의 휠스핀, 모터바이크의 휠스핀등)을 가정하신듯 합니다. 이때는 당연히 마찰력이 커야 되죠. 하이그립콤파운드라는 거의 지우개 수준의 타이어를 쓰게 됩니다. 그러나 다시 말하지만 이 조건은 저항력을 개무시할만큼의 힘이 받쳐줄때입니다. 일반적인 자전거에는 적용되지 않아요.
  • 위에윘분..물리선생님 말이 맞습니다. 마찰력이 클수록 빨리갈수있지요~ 저항과 혼돈하신듯..
  • 이거슨 맞는말도 아니고 틀린말도 아니여
  • 마찰면적이 넓은 만큼 강한 운동힘이 더해져야 보다 빠른 속력이 나겠죠
    하지만! 넓은 면적에 꾸준한 힘을 전달하지 못한다면 곧 중력과 공기 외 다양한 저항력이 생기겠죠..
    결론적으로 자동차에 엔진처럼 꾸준한 힘을 전달할수 없다면 곧 넓은 면적은 저항력만 가중한다는거!! 맞나?...ㅋ
  • 요술상자글쓴이
    2007.6.3 14:24 댓글추천 0비추천 0
    그렇다면 로드타이어가 산악타이어보다 마찰력이 커서 최속이 빠른것이다.
    이건 틀린거죠?
  • 마찰력이 클수록 최고속력이 빠르다고 하시니~~~
    선생님과 내기 하세요
    자동차용 타이어 끼운 자전거를 선생님에게 드리고 본인은 사이클로 누가 빨리가나 ㅎㅎㅎㅎㅎ
  • 물리선생님이 지식은 갖고있으나 전달력이 좀 떨어진다는 느낌이 드네요.^^
  • 만약 엄청난 엔진을 가진 기차가 있다고 가정합니다.
    엔진의 출력을 높일수록 속도가 빨라질까요?

    물론 아니죠.
    속도가 빨라질수록 공기의 저항은 속도의 제곱에 비례하여 증가하고 기차가 진행하기위한
    철로와 바퀴의 마찰은 속도와 무관하게 일정하기 때문에 공기의 저항과 바퀴-레일간의 마찰이 같아지는 순간부터는 아무리 출력을 올려도 기차는 헛바퀴를 돌며 제자리 걸음만 할겁니다.

    여기서 철로와의 마찰력이 좀 더 크다면 최고 속도를 좀 더 높일수가 있습니다.
    (이것이 물리 선생님의 말씀입니다)

    또 하나, 마찰력은 마찰 면적과는 상관없고 마찰계수와 무게에 관계됩니다.
    그러므로 산악이던 사이클이던 고무바퀴와 아스팔트의 조건에서 무게가 같으면 마찰력은 서로 같습니다.
    그러므로 같은 바퀴-지면 조건에서는 마찰력은 일정하며 오직 마찰 면적에 의한 구름 저항만이 속도에 관계될 뿐입니다.

    결론은 사이클이던 산악이던 마찰력은 서로 같으며, 마찰 저항은 사이클이 더 작아서 고속에 유리하다는 것입니다.
  • 음 제가 고딩때 마찰력은 마찰면적과 상관없다는 문제 100문제는 풀어보았던거 같습니다. ㅎㅎ 갈매기님 한표.
  • 갈매기꿈님이 가장 알기쉽게 전달 해주 신 것 같습니다. ^^
  • 아주 간단하게 설명이 될것같은데?! 어렵게 생각 할것없이, 마찰력이 클수록 그만큼 힘전달에 손실이 적고, 속도가 빠르겠지만 뒤집에 얘기하면 그만큼 저항이 많아진다는 거 아닐까요?! 로드타이어가 속도가 더높은 이유는 상대적으로 일반 타이어보다 접지면적이 넓은데다, 저항까지 적잖아요?!
    바람 빠진 타이어가 힘든 이유는 바람이 없으면 타이어가 많이 눌리잖아요?! 마찰력이 크지는것보다 저항이 더 많이 생기지 않을까요?!
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