คำตอบที่ได้รับเลือกจากเจ้าของกระทู้
ความคิดเห็นที่ 9
ผมว่าท่านหลงประเด็นไปนิด
การเพิ่มขนาดหน้ายางเป็นการเพิ่มพื้นที่รับน้ำหนัก การกระจายน้ำหนักครับ ไม่เกี่ยวกับแรงเสียดทาน
จากสมการความดัน P=F/A หน้ายางมากว่าก็จะกระจายแรงได้ดีกว่า ตัวอย่างง่ายๆคือ สิบล้อมีพื้นที่รับน้ำหนักมากกว่า หรือรถถังที่มีตีนตะขาบแผ่กว้าง ถ้าลองคำนวณจริงๆ ดีไม่ดี แรงดันของรถถังน้อยกว่าแรงดันของมอไซค์ด้วย เพราะความดันคือ แรงที่กระทำต่อหน่วยพื่นที่
หลายท่านอาจคิดว่า เอ้า ถ้าเป็นงี้ รถถัง ถ้าเปลี่ยนตีนตะขาบเส้นเล็ก อย่างนี้ก็แว้นได้สิ คงไม่ทันแว้นหรอกครับ เพราะรถถังจะจมดินซะก่อน พื้นดินทนความดันไม่ไหวก็ยุบ ถ้าท่านยังจินตนาการไม่ออก ลองคิดถึงมีด มีดคมคือบริเวณสัมผัสมีพื้นที่น้อย ท่านจึงออกแรงน้อยกว่ามีดที่ เพราะพื้นสัมผัสเยอะกว่า
เหตุผลที่ยางเส้นเล็กต้องมีความดันลมมากกว่าเส้นใหญ่ ก็จากสูตรความดันอีกนั่นแหละ กลับสูตรเป็น F=PA
ล้อทำหน้าที่รับนำหนัก F=mg สมมติว่าล้อแต่ละล้อรับ นน. ครึ่งหนึ่งของเรา F=1/2 mg
จะเห็นว่า ถ้าเราลดหน้ายางลง พื้นที่สัมผัสลดลง ต้องการให้รถรับ นน.เท่าเดิม ก็ต้องเพิ่มความดันลมในยางเป็นอัตราส่วนตรงกัน
(คำนวณอย่างคร่าวๆนะครับ สมการจริง ท่านต้องลองไปหาในเว็บผู้ผลิตยางแล้วแหละ)
สรุปง่ายๆก็คือ หน้ายางใหญ่ ความดันน้อย หน้ายางเล็ก ความดันเยอะ ซึ่งทั่น จขกท.เข้าใจถูกแล้ว และนี่เป็นเหตุผลสำคัญว่า ทำไมยางเส้นเล็กถึงมีราคาแพง เพราะต้องออกแบบให้รับแรงดันเยอะๆนั่นเอง
ส่วนการหมุนเร็วหมุนช้าของล้อ มีประมาณที่เกี่ยวข้องโดยตรงคือ ทอร์ค และ โมเมนต์ความเฉื่อย
ท่านลืมโมเมนต์ความเฉื่อยได้ไงนี่
โมเมนต์ความเฉื่อยของล้อ ประมาณ MR2 สมมติยางวงล้อเท่ากัน หน้ายางไม่เท่า แน่นอนว่าหน้ายางใหญ่ย่อมมีมวลมากกว่า โมเมนต์ความเฉื่อยมากกว่า ต้องอาศัยทอร์คที่มากกว่าในการหมุนให้ได้ความเร็วรอบเท่ากัน กินแรงมากกว่า
ถ้าสามารถทำให้มวลของล้อเท่ากันได้โดยที่หน้ายางต่างกัน เท่านี้ ก็แรงเท่ากันแล้วครับ
อ่านมาถึงตรงนี้ท่านคงนึกถึงเด็กแว้น ทำไมชอบเปลี่ยนมาเป็นล้อเล็กกันจัง มันส่งผลต่อความเร็วจริงหรือ เมื่อล้อเส้นเล็กลง โมเมนต์ความเฉื่อยน้อยลง เครื่องยนต์เดียวกันแต่ใช้ทอร์คน้อยกว่าในการเร่งรอบ จึงมีสปีดต้นดี ปลายๆ ความเร็วก็พอๆกันครับ
แก้ไขคำผิดครับ
การเพิ่มขนาดหน้ายางเป็นการเพิ่มพื้นที่รับน้ำหนัก การกระจายน้ำหนักครับ ไม่เกี่ยวกับแรงเสียดทาน
จากสมการความดัน P=F/A หน้ายางมากว่าก็จะกระจายแรงได้ดีกว่า ตัวอย่างง่ายๆคือ สิบล้อมีพื้นที่รับน้ำหนักมากกว่า หรือรถถังที่มีตีนตะขาบแผ่กว้าง ถ้าลองคำนวณจริงๆ ดีไม่ดี แรงดันของรถถังน้อยกว่าแรงดันของมอไซค์ด้วย เพราะความดันคือ แรงที่กระทำต่อหน่วยพื่นที่
หลายท่านอาจคิดว่า เอ้า ถ้าเป็นงี้ รถถัง ถ้าเปลี่ยนตีนตะขาบเส้นเล็ก อย่างนี้ก็แว้นได้สิ คงไม่ทันแว้นหรอกครับ เพราะรถถังจะจมดินซะก่อน พื้นดินทนความดันไม่ไหวก็ยุบ ถ้าท่านยังจินตนาการไม่ออก ลองคิดถึงมีด มีดคมคือบริเวณสัมผัสมีพื้นที่น้อย ท่านจึงออกแรงน้อยกว่ามีดที่ เพราะพื้นสัมผัสเยอะกว่า
เหตุผลที่ยางเส้นเล็กต้องมีความดันลมมากกว่าเส้นใหญ่ ก็จากสูตรความดันอีกนั่นแหละ กลับสูตรเป็น F=PA
ล้อทำหน้าที่รับนำหนัก F=mg สมมติว่าล้อแต่ละล้อรับ นน. ครึ่งหนึ่งของเรา F=1/2 mg
จะเห็นว่า ถ้าเราลดหน้ายางลง พื้นที่สัมผัสลดลง ต้องการให้รถรับ นน.เท่าเดิม ก็ต้องเพิ่มความดันลมในยางเป็นอัตราส่วนตรงกัน
(คำนวณอย่างคร่าวๆนะครับ สมการจริง ท่านต้องลองไปหาในเว็บผู้ผลิตยางแล้วแหละ)
สรุปง่ายๆก็คือ หน้ายางใหญ่ ความดันน้อย หน้ายางเล็ก ความดันเยอะ ซึ่งทั่น จขกท.เข้าใจถูกแล้ว และนี่เป็นเหตุผลสำคัญว่า ทำไมยางเส้นเล็กถึงมีราคาแพง เพราะต้องออกแบบให้รับแรงดันเยอะๆนั่นเอง
ส่วนการหมุนเร็วหมุนช้าของล้อ มีประมาณที่เกี่ยวข้องโดยตรงคือ ทอร์ค และ โมเมนต์ความเฉื่อย
ท่านลืมโมเมนต์ความเฉื่อยได้ไงนี่
โมเมนต์ความเฉื่อยของล้อ ประมาณ MR2 สมมติยางวงล้อเท่ากัน หน้ายางไม่เท่า แน่นอนว่าหน้ายางใหญ่ย่อมมีมวลมากกว่า โมเมนต์ความเฉื่อยมากกว่า ต้องอาศัยทอร์คที่มากกว่าในการหมุนให้ได้ความเร็วรอบเท่ากัน กินแรงมากกว่า
ถ้าสามารถทำให้มวลของล้อเท่ากันได้โดยที่หน้ายางต่างกัน เท่านี้ ก็แรงเท่ากันแล้วครับ
อ่านมาถึงตรงนี้ท่านคงนึกถึงเด็กแว้น ทำไมชอบเปลี่ยนมาเป็นล้อเล็กกันจัง มันส่งผลต่อความเร็วจริงหรือ เมื่อล้อเส้นเล็กลง โมเมนต์ความเฉื่อยน้อยลง เครื่องยนต์เดียวกันแต่ใช้ทอร์คน้อยกว่าในการเร่งรอบ จึงมีสปีดต้นดี ปลายๆ ความเร็วก็พอๆกันครับ
แก้ไขคำผิดครับ
แสดงความคิดเห็น
ถ้าใส่ลมยางโดยใช้ความดันเท่ากัน แต่หน้ายางต่างกัน จะให้ผลเหมือนหรือต่างกันอย่างไรครับ
ได้ยินหลายๆคนชอบพูดว่า ยางใหญ่จะกินแรง เพราะแรงเสียดทานเยอะ
ผมลองนั่งคิดดู จริงๆแล้วแรงเสียดทานมันไม่น่าจะเกี่ยวหรือเปล่าครับ?
ประเด็นที่1
แรงเสียดทานไม่ขึ้นกับขนาดของพื้นที่ผิวสัมผัส
จากสูตรที่ว่า
ขนาดของแรงเสียดทาน = ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานของพื้นผิว x ขนาดของแรงที่กระทำกับพื้นผิวนั้นในแนวตั้งฉาก
ประเด็นที่2
ผมคิดว่า ส่วนที่จะสามารถทำให้เกิดความหน่วงเชิงมุมซึ่งทำให้ล้อมีอัตราเร็วลดลงได้ น่าจะเป็นส่วนของในดุมล้อ บริเวณที่ลูกปืนสัมผัสกับแกนล้อ
ส่วนนี้เป็นส่วนที่แรงเสียดทานมีผลทำให้อัตราเร็วของจักรยานลดลง ไม่ใช่ส่วนที่หน้ายางสัมผัสกับพื้นถนนครับ
จากสองประเด็นดังกล่าว
ผมจึงคิดว่า ความคิดที่ว่า ล้อใหญ่ไปช้า เพราะแรงเสียดทานเยอะ จึงไม่ถูกต้อง
(ถ้าแนวคิดผมไม่ถูกต้องตรงไหน แย้งได้เลยนะครับ)
ผมจึงลองคิดถึงเรื่องของความดันในลมยาง
ยางจักรยานที่หน้ายางใหญ่มักจะมีสเปคยางที่ใช้ความดันได้ต่ำ
ยางจักรยานที่หน้ายางเล็กมักจะมีสเปคยางที่ใช้ความดันได้สูง
ผมตั้งสมมติฐานขึ้นมาครับว่า
1.ถ้าหน้าขนาดของหน้ายางไม่มีผลต่ออัตราเร็วเชิงเส้นของล้อ
ดังนั้น เมื่อนำล้อสองชนิดที่มีคุณสมบัติเหมือนกันทุกประการ แต่มีความกว้างของหน้ายางต่างกัน
มากลิ้งบนพื้นราบเรียบด้วยความเร็วต้นเท่ากัน เมื่อผ่านไป t วินาที
ล้อทั้งสองจะยังคงมีอัตราเร็วเชิงเส้นเท่าเดิม
2.ถ้าความดันในล้อมีผลต่ออัตราเร็วเชิงเส้นของล้อ ดังนั้นเมื่อใช้ล้อที่คุณสมบัติเหมือนกันทุกประการ แต่ใช้แรงดันลมต่างกัน
มากลิ้งบนพื้นราบเรียบด้วยความเร็วต้นเท่ากัน เมื่อผ่านไป t วินาที
ล้อทั้งสองจะมีอัตราเร็วเชิงเส้นที่ต่างกัน
เนื่องจากว่าผมไม่มีงบที่จะหาล้อมาทดลองครับ จึงขอรวบกวนเพื่อนสมาชิกที่มีความรู้ในด้านนี้ ช่วยตอบคำถามให้ผมหายข้องใจครับ
1.เมื่อปล่อยให้ล้อ A และล้อ B กลิ้งไปบนพื้นราบเรียบในแนวตรง ด้วยอัตราเร็วเชิงเส้น u เท่ากัน
เมื่อเวลาผ่านไป t วินาที ล้อทั้งสองจะยังคงมีอัตราเร็วเชิงเส้นเท่ากันหรือไม่
กำหนดให้
ล้อ A มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 26" ใช้ยางนอกที่มีความกว้างของหน้ายาง 1.25" ใช้ความดันลม 100PSI
ล้อ B มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 26" ใช้ยางนอกที่มีความกว้างของหน้ายาง 2.2" ใช้ความดันลม 100PSI
2.เมื่อปล่อยให้ล้อ A และล้อ B กลิ้งไปบนพื้นราบเรียบในแนวตรง ด้วยอัตราเร็วเชิงเส้น u เท่ากัน
เมื่อเวลาผ่านไป t วินาที ล้อทั้งสองจะยังคงมีอัตราเร็วเชิงเส้นเท่ากันหรือไม่
กำหนดให้
ล้อ A มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 26" ใช้ยางนอกที่มีความกว้างของหน้ายาง 2.0" ใช้ความดันลม 50 PSI
ล้อ B มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 26" ใช้ยางนอกที่มีความกว้างของหน้ายาง 2.0" ใช้ความดันลม 150 PSI
ผมผิดพลาดตรงไหน แย้งได้เลยนะครับ
ความรู้ผมยังมีไม่มาก แต่เกิดความสงสัยขึ้นมา
หาอ่านเรื่องนี้ ก็เจอแต่โฆษณาขายยางครับ ฮ่าๆ