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旧帖 2006-04-29 23:48:42
Post #26
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
题目是不是有误?dead

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普通人只有八两,而我有一斤。

旧帖 2006-05-03 12:38:15
Post #27
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
偶不是学物理的,但买的鞋都是V底。
旧帖 2006-05-03 21:52:19
Post #28
回复: 回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
Jesper wrote:
不得不说的话:
偶也是学物理的,第一次看这贴就觉得有点奇怪,摩擦力怎么会和接触面积有关?
磨擦力=正压力X磨擦系数,这个是大家初中就学过的公式,哪里有接触面积这项呢?今天和办公室几个在读PhD讨论了一下,大家都豪不犹豫的说和接触面积绝对没关系。
OK!那么我象结合我的研究课题讨论一下V底。
我现在的课题是聚合物和金属之间的粘合(adhesion)特性。adhesion有4种,机械嵌合,化学键,静电吸引,还有分子间作用力(微乎其微,可忽略)。鞋底和地面的接触不仅包括摩擦力,还应该有adhesion需要考虑,不过只需要考虑机械嵌合就可以。
不管是摩擦力还是adhesion都有纵向和横向的两个分量,分开讨论。
纵向摩擦力:涉及到把鞋拔出地面使用的力量,1、对于没有形变的地面,可以说纵向基本没有摩擦力的竖直分量;2、有形变的地面鞋底的大齿侧面就会和地面接触,产生摩擦力的竖直分量,这个分量和大底侧面的摩擦系数关系很大,因为由于地面凹陷而对大底侧面产生的正压力变化不是很大,基本上可以看作是常数,所以摩擦系数起很重要的作用。我的鞋子是Montrail Cristallo,Vibram Explorer大底,据说有自动排污功能,可以理解为由于侧面的摩擦系数很小,所以造成大底侧面不带泥。
然后是纵向adhesion,仔细看鞋底,不管是不是V底,都是梯形的鞋丁设计,拔出很轻松,所以应该不存在机械嵌合。
  
关键是横向,摩擦力和V底摩擦系数及纵向正压力相关。正压力是人的体重,不去讨论,摩擦系数和材料及表面的粗糙程度相关。材料特性,我想鞋丁侧面和下面的材料应该是完全一样。而粗糙程度随着鞋子的使用,底面会更加粗糙,摩擦系数也会增加,不过会在初期使用后达到一个定值,比未经使用的摩擦系数会大一点。既然鞋丁侧面的摩擦系数可以起到不带泥的作用,那么鞋底的摩擦系数也不会很大。
接着是横向adhesion,大起伏的鞋丁,加上松软的地面,可以产生很大的横向adhesion力,这个就是防滑的主要作用力。
所以,V底的防滑在光滑地面上绝对没有使用发泡塑料的运动鞋好,以为那种发泡塑料的摩擦系数会比V底大一点。而V底的坚硬特性使他在和松软地面接触时会保持形状,不会被地面的支持力过大的改变形状,这样机械嵌合的深度就更深,从而达到防滑效果。
个人观点,仅供研讨

好,就喜欢这样严谨的分析。有启发意义。
旧帖 2006-05-06 01:28:13
Post #29
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
楼主所讲的v底鞋比较滑,这是不一定的,V底有硬的V底和软的V底的,不同的底纹是不同的,不同的底纹是有针对那一种路而设计,我现在穿的几双V底的鞋都是www.merrell.com的,例如:走深圳大梧桐山的泰山涧,山溪上山,硬的V底和软的V底,都测试过了,走有水的山涧的路的时侯,穿硬的V底的鞋,才觉得有点滑,而软的V底就一点也没有发现会滑哦.
旧帖 2006-05-07 18:52:03
Post #30
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
个人认为跟压力压强等关系不大,主要看走什么样的路,光面的比如岩石,水泥地面等是会滑点,但走泥,沙路,即使下着雨也和其他鞋底没什么区别

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旧帖 2006-05-07 19:02:12
Post #31
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
我觉得登山鞋走湿的水磨石路最滑……dead

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普通人只有八两,而我有一斤。

旧帖 2006-05-07 19:20:13
Post #32
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
哇,这么旧的贴都让人挖出来了,看来近来大家都喜欢寻宝哦。。。
  
我不是读物理,不过初中时物理总考第一,哈哈,说笑而已,先看看几个概念,从概念说起。。。
  
初中摩擦力的概念:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动的力。
  
然后引向深入:
  
桌子在推力作用下相对地面静止,但在沿这个力的方向上有相对运动趋势,就是因为桌子跟地板之间发生了摩擦。这个摩擦力和推力都
  
举个例子,用手推桌子,作用在桌子上,他们的大小相等,方向相反,彼此平衡,因此桌子保持不动,这时发生的摩擦叫静摩擦力
  
结论:两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动。
  
继续以手推桌为例,继续增大推力直到桌子开始运动,一旦物体运动物体就受滑动摩擦力。。。
运动的物体之所以会停下,是因为受到摩擦力。
滑动摩擦力的概念:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力。
  
概念看清楚了,那再回过头看看我们的讨论,假设一个理想状态,鞋在一个45度的斜面上,鞋底和地面接触的面积不变,而且之间没有发生滚动摩擦(也就是说没有沙子),如果你是站立不动的,重力垂直向下,那鞋与斜面之间受到的摩擦力是静摩擦力,它可以保持你原地不动。。。
  
如果你站上斜面后向下滑动,那鞋与斜面之间的摩擦力就是滑动摩擦力,而两种摩擦力的关系应该是鞋底先受到静摩擦力,然后当重力加大或斜面更陡(涉及势能增加,动能增大问题),鞋就在斜面上划动,那就转变为滑动摩擦力。。。
mendyleekk 于 2006-05-07 20:01:50 编辑
旧帖 2006-05-07 20:20:47
Post #33
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
哈哈,可能大家都晕了吧,那我再来举一个讲课用的例子。。。
  
如果我们施力去推一张桌子,但它仍然纹风不动,根据两力平衡关系的观念,摩擦力与桌子所受的推力必定大小相等且方向相反。  
  
也就是说,如果我们体重100KG,在斜面上不动,那鞋与斜面的摩擦力就是100KG。。。如果我们是50KG,那摩擦力就是50KG。。。
  
假设在实验的桌面贴上一张光滑的纸,这时可能仅需要50公克重的水平拉力,就可以拉动木块,所以最大静摩擦力变成50公克重。再把纸换成玻璃,你会发现可能仅要45公克重的水平拉力就可拉动木块。如果我们在桌面贴上砂纸时,即使用60公克重的力可能也无法拉动这个木块,也许要一直增加到100公克时才可以拉动木块。可见最大静摩擦力的大小,会随著接触面的粗糙程度而改变。接触面愈粗糙,最大静摩擦力愈大;接触面愈光滑,最大静摩擦力愈小。  
  
再来做下一个实验。如果改用重量200公克重的木块,在原来桌面上重覆以上的实验时,会发现拉动木块所需最小拉力变成2倍,换句话说,最大静摩擦力变成了120公克重。可见最大静摩擦力与物体的重量成正比,严格来说,最大静摩擦是与物体与接触面间的垂直作用力(称为正向力)成正比。在本例中,与水平桌面垂直的作用力恰为木块的重量。  
  
今天我们讨论的焦点就在红字部分了!!!
  
结合本例,也就是说在没有型变的前提下(也就是接触面积一定),人越重摩擦力越大。。。
  
最后看看前面引入一个焦点概念:摩擦系数(千辛万苦才找出来的)!!!
  
科学家为了表明两个物体间接触面的粗糙程度,把最大静摩擦力与正向力之间的比值,称为静摩擦系数。在上例中  
  
桌面上的静摩擦系数=60公克重/100公克重(木块的重量)=0.6  
纸上的静摩擦系数=50公克重/100公克重(木块的重量)=0.5  
玻璃上的静摩擦系数=45公克重/100公克重(木块的重量)=0.45  
砂纸上的静摩擦系数=100公克重/100公克重(木块的重量)=1.0  
  
接触面愈粗糙,静摩擦系数愈大,而且静摩擦系数与正向力的大小或接触面积的大小都无关。
旧帖 2006-05-07 20:32:55
Post #34
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
那可能有的朋友会说,坦克、拖拉机等可以在烂泥路上走,而汽车不能,那不是因为它与地面的接触面积增加而不打滑吗???
  
哦,粗略想一想,好象与本贴讨论的相似,如果你体重不变,用一般的鞋走1米深的雪地,那一踩下去就是过膝,但如果你带一个专门在松软雪地上走的大鞋套(别说不知道是什么,我会马上晕倒)把鞋的面积扩大好多,那就不会陷进雪里了???这不是和接触面积有关吗???
  
好象是哦,不过这里有一个概念上的错误,这已经是和摩擦力无关了,这里应用的是压强概念。。。
  
单位面积上受到的压力叫做压强。。。
  
单位是:牛/米平方(帕斯卡)。。。
  
用一个抽象一点的例子,坦克可以上一个30度的泥坡,但根基你的常识,你估可不可以开上一个30度的光滑钢板面呢???就是摩擦力的表现。。。  
  
  
那鞋底防滑的原理是什么呢???
1、鞋与接触面的摩擦力(鞋的材质直接起作用);
2、通过鞋底花纹对不光滑表面的抓着(鞋底设计直接起作用);
3、通过鞋底和地面的型变调整鞋对地面的接触面积,增大压强(但不一定是增大面积,原理同攀岩鞋的鞋尖设计)。。。
  
第三点特别注意,它是与摩擦力无关,虽然两种都可以防滑,但一个是通过材质的摩擦,另一个是通过人为的型变增大压强。。。  
  
总结:好多V底为什么在低海拔地区防滑能力差,而老外反而觉得不错呢,原因如下:
  
1、由于大部分V底设计是走岩石路,需要特别硬和耐磨,所以材料密度高,这样的话摩擦系数偏小,在同样的材质表面相对比较滑,这是牺牲摩擦力(防滑系数方面)来换耐磨。。。
  
2、在外国V底多数走高海拔,那里天气寒冷、干燥,多为岩石路,而我们这里如果走2000米以下的山大多是泥石混合路,水份、青苔多,也是造成滑的一个主要原因。。。
  
3、同样因为鞋底材料密度高,鞋底不容易型变,在与同样坚硬的地面走的时候不容易调整接触面,造成压强不够(这与坦克不能在斜钢面上走原理一样)。。。
  
不知大家能不能同意我的分析???
  
欢迎讨论。。。
mendyleekk 于 2006-05-08 01:57:55 编辑
旧帖 2006-05-07 22:37:23
Post #35
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
理论性好强啊
  
学到不少东东
旧帖 2006-06-02 13:10:32
Post #36
回复: 提个物理理论与实际应用的问题.
我想提几个问题:
  
如果汽车的车胎从原来的20cm宽的轮胎换成15cm宽的轮胎, 但轮胎的半径不变, 那么汽车在行驶当中会产生什么变化吗?  
  
情况一: 直线匀速行驶时会摩擦力小点省油点? (直线匀速行驶时"轮胎与地的接触面"与地面应该是相对静止的吧--静摩擦)
  
情况二: 直线加速/减速行驶时会摩擦力小点省油点? (直线匀速行驶时"轮胎与地的接触面"与地面应该是相对运动的吧--动摩擦, ABS的作用是每秒150次的点刹放抱死, 好象还有个什么系统是尽量让刹车轮与地面相对静止来产生减速的最大摩擦力)  
  
情况三: 转弯匀速/加速/减速行驶时情况应该是以上2种情况的瞬间情况的叠加吧. 如果是就不用再问了.
  
情况四: 如果第1\2个问题得出的结果是摩擦力不变的话, 那么就把汽车的车胎从原来的20cm宽的轮胎换成单车的轮胎, 假设轮胎质量方面能承受得起汽车的压强和非常耐磨不损耗, 那么汽车的行驶是完全不受影响的吧?? 宝马和奔驰以及越野车用比较宽的车胎主要考虑点应该轮胎只是能否承受得起汽车的压强和耐磨性(损耗)这2因素吧?(美观除外)
  
情况五: 压力相同的情况下, 摩擦面越大, 磨损越小吗? 摩擦产生的热量越小吗? 在相同压力下, 磨损跟压强有关系吗?
lakze 于 2006-06-02 13:14:37 编辑

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碧咸转身射个三分~~~哎呀~~~被AirJordon一个脚趾尾拉西踢走佐...\

旧帖 2006-06-02 13:35:40
Post #37
回复: 回复: 提个物理理论与实际应用的问题.
lakze wrote:
我想提几个问题:
  
如果汽车的车胎从原来的20cm宽的轮胎换成15cm宽的轮胎, 但轮胎的半径不变, 那么汽车在行驶当中会产生什么变化吗?  
  
情况一: 直线匀速行驶时会摩擦力小点省油点? (直线匀速行驶时\"轮胎与地的接触面\"与地面应该是相对静止的吧--静摩擦)
  
哈哈,这里有一个很重要的误区(至少我认为,但不是权威),我也举个例子,在一块平地上有一辆小车,你放了手刹可以把车推动吗???如果你拉了手刹呢???当你放了手刹,就算这车是2吨重,可能你也可以把它推动,为什么呢,因为它是应用了滚动摩擦;而把手刹拉上了,车轮与地面的才叫滑动摩擦,这时候静摩擦力才能体现出来。。。
  
返回到你那例子,发动机发出动力传递到驱动轮,驱动轮有滚动趋势,轮表面就形成了一个力作用在地面上,但别忘记了轮子不是在地面上滑动,是在地面上滚动,滚动摩擦力是比滑动摩擦力小得多。。。
  
还有一点,静摩擦力是可变的,假设你推动一个桌子要10牛顿的力,但你只对其施加了5牛顿,那你的静摩擦力是多少呢???这时静摩擦力就是与你发出力的方向相反,大小相等的5牛顿。。。

  
情况二: 直线加速/减速行驶时会摩擦力小点省油点? (直线匀速行驶时\"轮胎与地的接触面\"与地面应该是相对运动的吧--动摩擦, ABS的作用是每秒150次的点刹放抱死, 好象还有个什么系统是尽量让刹车轮与地面相对静止来产生减速的最大摩擦力)  
  
情况三: 转弯匀速/加速/减速行驶时情况应该是以上2种情况的瞬间情况的叠加吧. 如果是就不用再问了.
  
情况四: 如果第1\2个问题得出的结果是摩擦力不变的话, 那么就把汽车的车胎从原来的20cm宽的轮胎换成单车的轮胎, 假设轮胎质量方面能承受得起汽车的压强和非常耐磨不损耗, 那么汽车的行驶是完全不受影响的吧?? 宝马和奔驰以及越野车用比较宽的车胎主要考虑点应该轮胎只是能否承受得起汽车的压强和耐磨性(损耗)这2因素吧?(美观除外)
  
情况五: 压力相同的情况下, 摩擦面越大, 磨损越小吗? 摩擦产生的热量越小吗? 在相同压力下, 磨损跟压强有关系吗?
旧帖 2006-06-02 13:49:26
Post #38
回复: 回复: 回复: 提个物理理论与实际应用的问题.
mendyleekk wrote:
.......

  
对对对~~, 谢谢指点啊~~~第一个白痴问题我是傻了才问~~~ dead
  
找了一下答案:
聚氨酯弹性体摩擦系数影响因素探讨
http://www.puchina.com/News/NewsView.asp?MainID=5170800
  
增大摩擦系数
http://www.xihangzh.com/jxkj/dianzijiaocai/an14.htm
  
现在看来包括我在内的好多朋友的物理知识只是停留在高中的理想模型的公式上(这也是正常的, 以前我问教电路设计的副教授关于电池的原理, 他说他都不懂, 因为不是那专业. 同样我们高中后没再深入学习, 所以之前出现的公式化的讨论也是难怪的), 其实实际问题是要分析很多因素的. 所以LZ所说的鞋底面积与摩擦力有关看来还是正确的.(鞋底面积与摩擦力无关的结论只能是基于高中时的简单的理论模型而得出).
lakze 于 2006-06-02 14:55:23 编辑

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碧咸转身射个三分~~~哎呀~~~被AirJordon一个脚趾尾拉西踢走佐...\

旧帖 2006-06-02 14:10:30
Post #39
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
哈哈,不瞒你说,我只是初中时学过物理,高中是读中专的,大学也没学过,不过我喜欢物理,所以平时多看看十万个为什么和观察一下身边的事物,我举的例子都是来源于平常生活,反而计算公式我是不会。。。不过研究物理也是为生活服务,如果太脱离现实还研究来做什么呢,但一个生活中的一个现象不只是一个物理现象,它往往是由多个物理现象结合起来的综合产物,所以我们分析时要全面,这样才会得到比较完整的解释。。。
  
我喜欢这种技术性、知识性的探讨。。。
mendyleekk 于 2006-06-02 14:11:10 编辑
旧帖 2006-06-02 14:30:41
Post #40
回复: 回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
mendyleekk wrote:
哈哈,不瞒你说,我只是初中时学过物理,高中是读中专的,大学也没学过,不过我喜欢物理,所以平时多看看十万个为什么和观察一下身边的事物,我举的例子都是来源于平常生活,反而计算公式我是不会。。。不过研究物理也是为生活服务,如果太脱离现实还研究来做什么呢,但一个生活中的一个现象不只是一个物理现象,它往往是由多个物理现象结合起来的综合产物,所以我们分析时要全面,这样才会得到比较完整的解释。。。
  
我喜欢这种技术性、知识性的探讨。。。

  
我也喜欢, 也跟你持同样想法~ 并且水平不高~~~big smilebig smileeviltongue

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碧咸转身射个三分~~~哎呀~~~被AirJordon一个脚趾尾拉西踢走佐...\

旧帖 2006-09-30 23:01:29
Post #41
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
磨擦力=正压力X磨擦系数
  
要考虑到在压强不变的情况下,正压力和接触面积有关啊~~~
旧帖 2007-02-10 01:30:27
Post #42
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
偶也不是学物理滴
但偶感觉大家在辩论的是个常识性问题big smilebig smile
  
正为V底迷茫呢
不想挖出这么个宝来cool

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者子曰:〖 作为一头驴,形象很重要 〗

旧帖 2007-02-12 00:18:20
Post #43
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
只有一次 上旅社刚拖干净的瓷砖楼梯时  
偶的小V 差点让偶小命不保
big smile  小V野外表现良好
旧帖 2007-02-12 00:44:13
Post #44
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
GucciWu wrote:
磨擦力=正压力X磨擦系数
  
要考虑到在压强不变的情况下,正压力和接触面积有关啊~~~

  
再鞋底不发生形变的情况下,可以这么计算……
鸡肚皮 于 2007-02-12 00:44:44 编辑

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春夏秋冬
昨天今天明天
黑夜白天
每一天
你身边永是我

旧帖 2007-02-28 15:57:55
Post #45
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
滑时滑,不滑时不滑big smile

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将A到Z编上数字1-26 知识(knowledge)96分
努力(hardwork)98分
态度(attitude)才是满分!
古语有。。。云:为我的大米而生存。。。哎呀!晕啦!QQ:270397933(杏子)

旧帖 2007-03-05 23:44:44
Post #46
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
路过看看
旧帖 2007-10-10 15:17:54
Post #47
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
好贴,深受教育。
顶!
旧帖 2007-10-11 21:50:11
Post #48
回复: 关于VIBROM鞋底(转帖)
好贴顶一个...
  
不过看得好晕...

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有些事要受点伤才明白........

旧帖 2008-04-30 22:11:17
Post #49
Re: 关于VIBROM鞋底(转帖)
这不是讨论鞋底的贴sad
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