여기서 이상한 점이 생깁니다. 위의 마찰력 공식에는 면적이 없습니다. 하지만 타이어의 폭이 넓어지면 그립이 상승한다고 보통 이야기 하고 그것은 몸으로 수치로 항상 체험 하고 있는 부분이기도 합니다.
위의 마찰력 공식만으로는 모순이 되어버리는 타이어 그립 이야기를 좀 더 해 보도록 하겠습니다.
사실 교과서에서 배운 마찰이라고 하는 것은 위의 공식처럼 단순한 현상은 아닙니다. 물렁한 것과 딱딱한 물체의 마찰이 같지는 않죠 이러한 물체들은 마찰의 성향이 다릅니다. 물리시간에 배운 물리법칙이 통하려면 물체에 점착성이 없어야 한다는 전제가 붙죠 (그러한 물체가 있을까요?)
타이어는 마찰력 보단 점착의 개념으로 접근 해야 합니다. 끈적 끈적한 점착이기 때문에 접촉면적이 증가하면 그 저항력도 커지고 접지력도 향상 됩니다. (넓은 스카치 테이프가 더 잘붙죠?) 물론 점착 되는 타이어의 재질이 항상 들러붙는 성질만을 가지는 것이 아니므로 기존 마찰력의 개념도 가지고 있습니다. 즉 경계가 명확하지 않습니다. 타이어의 컴파운드가 무를 경우 대체로 점착성이 좋거나 하죠
이러한 타이어 그립의 마찰력을 좀 더 심오하게 살펴보도록 하겠습니다.
대표적으로 분자간의 인력이 작용하는 응착마찰이 있겠습니다. 분자간에 서로 끌어당기므로 생기는 마찰인데요, 이에 의해서 그립이 생기고 주행 저항도 생기게 됩니다.
서킷의 타이어 똥은 당연한 부분이다. 게임에선 모르는 부분 (사진 출처 : http://www.flickr.com/photos/onnoweb/3808557253/)
그리고 타이어의 고무가 변형하기 위해 활용되는 에너지 손실 즉 변형손실 마찰이 있습니다. 이는 변형과 복원에 에너지 손실이 작용하게 됩니다. 나머지 하나는 굴기마찰인데요, 자동차가 주행 할 때는 항상 타이어가 마모 되기 마련입니다. 타이어는 점착성과 기본적인 마찰력 이외에 이 타이어가 파손되면서 만들어내는 저항이 상당히 중요 합니다. 그립력이 높은 타이어 일수록 이 마찰력이 극대화 되어 있으므로 빨리 닳게 됩니다. 특히 서킷에 가면 노면에 타이어 고무 가루가 널려 있는 것을 볼 수 있는데요 굴기 마찰이 강한 타이어를 사용 하고 굴기마찰을 잘 활용하는 차량들이 많기 때문입니다.
저도 설명 하면서 굉장히 진땀을 뺐습니다. 책을 다시 찾아보기도 했구요, 아무튼 이러한 타이어의 그립을 알고 대처 한다면 단순히 정지마찰/운동마찰로 정의되는 미끄러짐의 부분을 더욱 쪼개서 활용 할 수도 있게 되고 어떠한 온도에서 최대의 접지력을 끌어 낼 수 있는지, 공기압력은 어떻게 해야 하는지에 대한 답이 나올 수도 있을 것입니다.
타이어 그립의 정체를 밝혀봐요~!!!
타이어의 그립 즉 접지력은 타이어의 노면의 마찰력에 의해 생성 된다고 합니다. 하지만 한층 들여다 보면 영 석연치 않은 부분이 많은데요 한번 살펴 보도록 하겠습니다.
중학교때? 고등학교때? 물리시간에 우리는 어렴풋이 마찰에 대해서 배웁니다. 마찰력 수식은 다음과 같습니다. F=Nμ 여기서 N은 압력, μ(뮤) 는 마찰계수 그리고 F는 마찰력입니다.
즉 마찰력은 압력과 마찰계수에 비례합니다.
(사진 출처 : http://www.flickr.com/photos/thomasnguyencom/470962917)
여기서 이상한 점이 생깁니다. 위의 마찰력 공식에는 면적이 없습니다. 하지만 타이어의 폭이 넓어지면 그립이 상승한다고 보통 이야기 하고 그것은 몸으로 수치로 항상 체험 하고 있는 부분이기도 합니다.
위의 마찰력 공식만으로는 모순이 되어버리는 타이어 그립 이야기를 좀 더 해 보도록 하겠습니다.
사실 교과서에서 배운 마찰이라고 하는 것은 위의 공식처럼 단순한 현상은 아닙니다. 물렁한 것과 딱딱한 물체의 마찰이 같지는 않죠 이러한 물체들은 마찰의 성향이 다릅니다. 물리시간에 배운 물리법칙이 통하려면 물체에 점착성이 없어야 한다는 전제가 붙죠 (그러한 물체가 있을까요?)
타이어는 마찰력 보단 점착의 개념으로 접근 해야 합니다. 끈적 끈적한 점착이기 때문에 접촉면적이 증가하면 그 저항력도 커지고 접지력도 향상 됩니다. (넓은 스카치 테이프가 더 잘붙죠?)
물론 점착 되는 타이어의 재질이 항상 들러붙는 성질만을 가지는 것이 아니므로 기존 마찰력의 개념도 가지고 있습니다. 즉 경계가 명확하지 않습니다. 타이어의 컴파운드가 무를 경우 대체로 점착성이 좋거나 하죠
이러한 타이어 그립의 마찰력을 좀 더 심오하게 살펴보도록 하겠습니다.
대표적으로 분자간의 인력이 작용하는 응착마찰이 있겠습니다. 분자간에 서로 끌어당기므로 생기는 마찰인데요, 이에 의해서 그립이 생기고 주행 저항도 생기게 됩니다.
서킷의 타이어 똥은 당연한 부분이다. 게임에선 모르는 부분
(사진 출처 : http://www.flickr.com/photos/onnoweb/3808557253/)
그리고 타이어의 고무가 변형하기 위해 활용되는 에너지 손실 즉 변형손실 마찰이 있습니다. 이는 변형과 복원에 에너지 손실이 작용하게 됩니다.
나머지 하나는 굴기마찰인데요, 자동차가 주행 할 때는 항상 타이어가 마모 되기 마련입니다. 타이어는 점착성과 기본적인 마찰력 이외에 이 타이어가 파손되면서 만들어내는 저항이 상당히 중요 합니다. 그립력이 높은 타이어 일수록 이 마찰력이 극대화 되어 있으므로 빨리 닳게 됩니다. 특히 서킷에 가면 노면에 타이어 고무 가루가 널려 있는 것을 볼 수 있는데요 굴기 마찰이 강한 타이어를 사용 하고 굴기마찰을 잘 활용하는 차량들이 많기 때문입니다.
저도 설명 하면서 굉장히 진땀을 뺐습니다. 책을 다시 찾아보기도 했구요, 아무튼 이러한 타이어의 그립을 알고 대처 한다면 단순히 정지마찰/운동마찰로 정의되는 미끄러짐의 부분을 더욱 쪼개서 활용 할 수도 있게 되고 어떠한 온도에서 최대의 접지력을 끌어 낼 수 있는지, 공기압력은 어떻게 해야 하는지에 대한 답이 나올 수도 있을 것입니다.