塩辛い湿った道路は、同じ湿った道路よりも滑りやすいのはなぜですか?


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私は今朝*、あらゆる気象条件で毎日私が通っている道路を降りました。昨夜は霜が降っていたので、道路は塩漬け/砂利で覆われていましたが、近くに目に見える霜はなく、一晩の最低気温から暖まり、道路はかなりの頻度で使用されていました。しかし、道は湿っていました。

それでは、なぜ塩辛い湿った道路が同じ湿った道路よりも悪いのでしょうか?

興味がある場合に備えて、詳細情報:

たった20km / hしか走っていなかったし、電車に遅れて走ったときと同じタイヤで、以前はウェットで曲がっていた。私はレーシングライン(アウトサイドインサイドアウトサイド)をフォローしていたので、かなりタイトなベンドですが、ラインはタイトではありませんでした。

私は油っぽいパッチを打ったとは信じていません。少し滑ったところを拾ってみると、足元がすべりやすい(歩きやすいSPD)と感じました。また、私は毎日ほぼ同じ線を引きます。

このライドまで約8.9 km でした


*私は大丈夫です、そして自転車もそうです。


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おそらく黒い氷-あなたが見ることができない種類?あなたはそれが湿っていて、それで乾いていないと言いました。
クリギー

駅のそばだったかな?水+塩以外のものが道路上にあった可能性はありますか?
クリギー

私は黒い氷か、または砂利の上で滑ったと思います(どこにいるかによって、砂利は異なって敷設されます。地域によっては、緩い砂の上に乗っているように見えます)。いずれにせよ、寒い(氷で覆われている可能性がある)湿った道路でレースをしているように、あなたはおそらく乗るべきではありません。これは、流出を防ぐためのレシピです。
バットマン

@バットマンレースのように20 km / hで走るようなことはしませんでした(推測は少なかったでしょうが、GPSは20をわずかに超えています)。他のすべてが同等のレーシングラインであることは、曲がりを矯正するため、すべての速度で最も安全です。そのため、穏やかに走行するときに使用します。
Chris H

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@Criggieラウンドでは、ここでは岩塩を使用しているので、グリットはそこにありますが、ラフです。
Chris H

回答:


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水と塩の存在下での摩擦の背後には、実際にはかなり興味深い科学があることがわかります。さまざまなモデルシステムは、塩溶液がゴムと他の材料の間の単純な(蒸留)水よりも実際に優れた潤滑剤であることを示しています。

残念ながら、塩の存在下で実際のゴムと実際の濡れた道路の間の摩擦について作業が行われたとしても、ほとんどありません。しかし、より理想的なシステムに関するいくつかの作業がありました。最も明確な結果の1つは、天然ゴムの潤滑に関する実験の 結果です。Ong and AD Roberts J. nat。こする。Res ,, 1(1)、41-50(1986)。表5(下)は特に興味深いものです。生の天然ゴムとパースペックスの間に、摩擦係数は乾燥時の4.1から、湿った場合2.6に、塩溶液で湿った場合1.5に減少しました。ゴムとゴムの摩擦についても同様の傾向が見られました。つまり、このシステムでは、塩水では、きれいな水と比較してグリップの約60%があります。キャプションから、「スティックスリップモーションが発生する傾向があり、最大 摩擦係数は引用されています」(私の強調)。これがすべてのケースに当てはまるのか、前の文で言及されている塩の解決策に当てはまるのかは明らかではありません。

Ong&Roberts表5

私のジャーナルアクセスは、この論文のリファレンス3(イオンを含む水溶液でのゴム摩擦、TPMortimer&KCLudema、Wear Volume 28、Issue 2、1974年5月、Pages 197-206)にまで及びません。しかし、この後者の論文の要約は次のように述べています:

低速および低圧での黒色ゴムの水の潤滑の場合、電解質を水に添加することにより、水の潤滑能力が向上することが示されています。電解液からのマイナスイオンが各摺動面に集まり、反発し合い、2つの摺動面の接近を妨げていると考えられます。したがって、イオン層が存在しなかった場合よりも、滑り面の間に厚い水膜が存在します。フィルムが厚くなると、粘性抗力が低下し、従来の流体力学で説明できるよりも低くなります。

上記の表から約40%の摩擦の減少は、グリップに関しては妥当な安全マージンを打ち消すのに十分です。これを私のケースに当てはめると、不運の要素も関係していると思われます:全体的な摩擦が低すぎるため、小さなスリップが回復できなくなったこれは、動的(スライド)摩擦が転がり摩擦よりも低いことが予想されるため、特に当てはまります。したがって、そもそもスキッドを回避する場合と比較して、スキッドを回復するには追加のグリップが必要です。

参考文献:


質問を投稿したとき、本当に効果があるのではないかと疑いましたが、知りませんでした。私はまだ(たとえ自動車であっても)道路の使用により固有であり、実験の魅力が強いいくつかの参照を見つけたいと思います。
Chris H

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印象的な仕事-私の田舎道では、塩田はありません。代わりに砂利が使われています。
クリギー

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私はあなたの参照をチェックしませんでしたが、「あなたの」摩擦が集中点の関数ではなく、飽和点を特異点とすると、私は驚くでしょう。実際の状況では、塩分濃度と、路面に沿ったその変化は多くのことが原因でわかりません。たとえば、塩濃度が飽和に近いか、飽和を超えている場合は、油のように振る舞います。
StefG

@StefGは良い点です。参考資料の1つは、濃度による変動を示すいくつかのデータポイントを示していますが、飽和には至っていません。彼らが示すすべての濃度は、きれいな水よりも低い摩擦です。道路の汚れが混入していることも考慮されていません。私の実際のケースでは、実際には対処されていない興味深い現象が発生します。さらに、表面温度が一晩空気の露点を下回り、再び上昇してより多くの水を利用できるようになりました。
Chris H

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@Chris H:参照をまだチェックしていませんが、通常、そのようなデータは理想的な境界条件から取得されます。あなたの(私たちの)ケースでは、別の違いは状況の「ストリートリミット」によるものだと思います。塩水混合物の(非常に)薄いフィルム、つまり2Dサンプルに近いものです。3Dサンプルと比較して、拡散プロセスは根本的に変更され、「局所飽和」までの塩濃度のより高い変動につながります。同様に、塩水/空気または//アスファルト境界現象の影響が支配的になります-吸湿性の結果について述べたように。
StefG
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