【写在前面】

江湖上盛传一种说法：轮胎越宽，抓地力越好。

抓地力，就是摩擦力，还记得中学学的摩擦力公式吧：

F=μ×N（摩擦系数×正压力）

那么问题来了，材料（摩擦系数）不变，车重（正压力）不变，管它多宽的胎，摩擦力F都一样啊！

很多理性汽车爱好者因此相信“摩擦力和接触面积无关”，开始质疑宽胎理论，我也被不止一个诺粉问过。诺诺本科正好是学物理的，今天就深聊一下宽胎的流言吧。老规矩，自备瓜子和饮料。

诺诺聊的都是科学知识，读懂的欢迎转发，不懂的欢迎提问，喷子我就无视了。

【一个让人纠结的测试】

F=μN，虽然广为人知，但它是摩擦理论的最简版本（中学生会做题即可）。真实的摩擦，可比这个复杂多了。今天诺诺要花几分钟来讲讲物理，但会避开繁杂的理论推导，让深奥的知识尽量白话。

我们先看一个足以让你陷入纠结的问题：

一个木块，按A、B两种体位摆在地上，拉动它们所需克服的摩擦力F一样么？

图：拉木块的问题

把这个问题讲清楚了，摩擦力跟接触面积的关系，也就清楚了。

【宏观接触面积vs微观接触面积】

物体的微观表面都是凹凸不平的，物体间真正“触碰到”的部位其实是很有限的。

一张名片放在光滑的桌面上，我们平常说的接触面积就是名片的面积，这叫宏观接触面积。但名片和桌面真正“碰上”的部分大约只占百分之几，这叫微观接触面积，正是它在操纵着摩擦力的大小。

图：放在光滑桌面上的名片

我就不往分子层面聊了，大家简单地记住：

微观接触面积越大，摩擦力就越大。

微观接触面积这个概念可能比较陌生抽象。诺诺可以再例举一些实例，供求知欲高的诺粉加深认识。

拇指按在iPhone的home键上，貌似手指接触了整个按钮，但微观接触部位，其实只是按钮对应的指纹，估计占按钮面积的一半左右。

图：Home键的微观接触面积分析

大胆的说，如果某人天生没有指纹，手指的微观接触面积会大增，摩擦力会比常人大，捏东西就更不容易滑。

这恐怕是一个颠覆的观点吧！因为，从小到大，所有的教科书上都说“指纹有防滑的作用”，其实在正常情况下，有指纹更容易滑。

如果你们用过标准厚度规，那是磨得像镜子一样光洁的不锈钢块，只要两块厚度规摞在一起了，就得费点力气才能拉开，这就是接触表面过于平整光洁，微观接触面积很大，而导致摩擦力异常变大的真实案例。

图：标准厚度块

明白了摩擦力实际上跟微观接触面积有联系后，还没完，我们接着看看，增加正压力N后，发生了什么。

所有物体在微观上看，都有一定的弹性。正压力N增加，接触表面变形也增加，所以微观接触面积S也会增加，最终导致摩擦力F增加。

图：接触压强增加，微观接触面密度也增大

因此，“压得越紧，摩擦力越大”，这个现象的幕后本质还是总的微观接触面积变大了。

【解读“拉木块测试”】

上面聊的是增加正压力导致摩擦力增加的情况，为了说清楚宽胎流言，我们得回到正压力不变，仅改变宏观接触面积的情况，也就是前面提到的木块试验。

图：再挂一次拉木块的插图

假设体位A和体位B的宏观接地面积是3：1，那么接触压强就是1：3，那么在单位接地面积内，体位B有更多的微观接触点。

假设木块具备“线性弹性”，即3倍的接触压强，能换来3倍的微观接触点密度。但是，体位B的宏观接地面积只有A的1/3，那么最终A和B的微观接触面积还是一样的（3×1/3=1），摩擦力也应该是一样的。

如果木块的弹性是非线性的呢？那就是说，3倍的接触压强，换不来3倍的微观接触点密度，那体位B就吃亏了（小于3的数×1/3，结果是小于1的），因此体位B的摩擦力必然小于A。这种情况下，拉动A就更费劲。

【轮胎的非线性】

我们生活中很多物体的微观表面都呈现非线性弹性特征，木头、纸张、皮肤、都不例外，因此真实世界中，同样的压力下，往往接触面积越大，摩擦力越大。诺诺暂且称之为“接触面积效应”。

橡胶是一种非常奇葩的材料，它具备严重的“非线性”特征，所以这个效应非常明显，相同条件下，更大的接触面积，就是可以带来更好的摩擦力。

因此，民间盛传的“宽胎抓地力好”，是有理论依据的，这也是坊间汽车传言中为数不多的正解。虽然理论是这样的，但进入实战层面时，依然会出现很多幺蛾子。

“爱车的诺诺”近期会发布“宽胎流言”的下集：诺诺总结了一些加宽轮胎的误区，并例举大量“换了宽胎然并卵”的真实案例，希望大家不要重蹈覆辙。

【写在后面】

至于橡胶的艺术巅峰之作——轮胎，到底是如何建立抓地力的，如何在湿滑和干燥路面上建立足够摩擦的奥秘，将是另一个复杂而有趣的话题，将帮助你成为轮胎的选择和使用的达人。

轮胎的魅力就在于它的非线性特征，这是与生俱来不可改变的，让人又爱又恨。为减少非线性特征对汽车的影响，汽车工程师除了改善橡胶性能，轮胎设计之外，还在悬架和操控的调校中发挥极致，这也是个相当有意思的话题，诺诺择日再聊。

具备了扎实严密的知识，就能建立对汽车的正确认识，也就能读懂汽车语言了。汽车好比是另一类物种，你跟它语言不通，怎么好去了解、评论呢？所以，诺诺课堂其实是在教大家“汽车语言”。这也是诺诺喜欢分享汽车知识，推广诺式汽车文化的原因。

【近期预告】

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