Tại sao một con đường ẩm ướt mặn hơn so với con đường ẩm ướt?

Tôi đã đi ra sáng nay * trên một con đường tôi đi xe mỗi ngày, trong mọi điều kiện thời tiết. Đêm qua trời có sương nên đường bị muối / nghiến, nhưng gần đó không có sương giá, nó đã ấm lên từ mức tối thiểu qua đêm và con đường được sử dụng khá nhiều, vừa làm ấm nó vừa nghiền muối trên bề mặt. Nhưng con đường ẩm ướt.

Vậy tại sao một con đường mặn, ẩm ướt sẽ tồi tệ hơn con đường tương tự chỉ ẩm ướt?

Thêm thông tin, chỉ trong trường hợp nó quan tâm:

Tôi chỉ mới thực hiện khoảng 20km / h và tôi đã thực hiện khúc cua đó nhanh hơn trong điều kiện ẩm ướt trước đó, trên cùng một lốp xe khi chạy trễ chuyến tàu của tôi. Tôi đã theo dõi một đường đua (bên ngoài-bên trong-bên ngoài) vì vậy mặc dù đó là một khúc cua khá chặt, đường của tôi không chặt.

Tôi không tin rằng tôi vừa đánh một miếng dầu. Nó cảm thấy trơn trượt dưới chân ( SPDs có thể đi bộ ) khi tôi nhặt mình lên đã trượt một chút. Ngoài ra tôi mất khá nhiều cùng một dòng mỗi ngày.

Đó là khoảng 8,9 km trong chuyến đi này .

* Tôi ổn, và chiếc xe đạp cũng vậy.

safety road

— Chris H
nguồn

Có lẽ băng đen - loại bạn không thể nhìn thấy? Bạn đã nói nó ẩm ướt và do đó không khô.

— Criggie

Tôi nghi ngờ đó là bởi các nhà ga đường sắt? Có thể có thứ gì khác ngoài nước + muối trên đường không?

— Criggie

Tôi đoán là băng đen, hoặc bạn trượt trên đá vụn (tùy thuộc vào vị trí của bạn, chúng nằm xuống đá khác nhau; ở một số khu vực có thể giống như cưỡi trên cát lỏng lẻo). Trong mọi trường hợp, có lẽ bạn không nên đi xe như thể bạn đang chạy trên một con đường ẩm ướt (có thể là băng); Đó chỉ là một công thức để có một sự cố tràn.

— Batman

@Batman Tôi sẽ không gọi 20km / h như đua xe (tôi đã đoán ít hơn nhưng GPS chỉ nói hơn 20). Tất cả những thứ khác tương đương với một đường đua là an toàn nhất ở mọi tốc độ vì nó thẳng ra khúc cua, đó là lý do tại sao tôi sử dụng chúng khi đi xe nhẹ nhàng.

— Chris H

@Criggie quanh đây họ sử dụng đá muối, vì vậy có nhiều sạn trong đó nhưng nó thô ráp.

— Chris H

Hóa ra thực sự có một số khoa học khá thú vị đằng sau ma sát với sự hiện diện của nước và muối. Các hệ thống mô hình khác nhau chứng minh rằng dung dịch muối thực sự là chất bôi trơn tốt hơn nước thường (chưng cất) giữa cao su và các vật liệu khác, và đủ để quan trọng.

Thật không may nếu có bất kỳ công việc nào được thực hiện trên ma sát giữa cao su thật và đường ướt thực sự với sự hiện diện của muối. Nhưng đã có một số công việc trên các hệ thống lý tưởng hơn. Một trong những kết quả rõ ràng nhất là từ các thí nghiệm về bôi trơn cao su thô tự nhiên E.L. Ong và AD Roberts J. nat. Rác Res ,, 1 (1), 41-50 (1986). Bảng 5 (bên dưới) đặc biệt thú vị. Betwen cao su thô tự nhiên và Perspex hệ số ma sát giảm từ 4,1 khi khô, xuống 2,6 khi ướt và 1,5 khi ướt với dung dịch muối. Một xu hướng tương tự đã được quan sát cho ma sát cao su trên cao su. Nói cách khác trong hệ thống này, trong nước muối có khoảng 60% độ bám so với nước sạch. Fom chú thích, "Chuyển động Stickslip có xu hướng xảy ra và tối đa hệ số ma sát được trích dẫn "(nhấn mạnh của tôi). Không rõ liệu điều này đúng với tất cả các trường hợp hay chỉ các giải pháp muối được đề cập trong câu trước.

Truy cập tạp chí của tôi không mở rộng đến tài liệu tham khảo 3 từ bài báo này, Ma sát cao su trong dung dịch nước có chứa các ion , TPMortimer & KCLudema, Mặc Tập 28, Số 2, Tháng 5 năm 1974, Trang 197-206. Nhưng bản tóm tắt của bài báo sau này nêu rõ:

Trong trường hợp bôi trơn nước bằng cao su đen ở tốc độ chậm và áp suất thấp, khả năng bôi trơn của nước được chứng minh là được tăng cường bằng cách thêm chất điện giải vào nước. Người ta cho rằng các ion âm từ dung dịch điện phân thu thập trên mỗi bề mặt trượt, đẩy nhau và ngăn chặn sự tiếp cận gần của hai bề mặt trượt. Do đó, một màng nước dày hơn tồn tại giữa các bề mặt trượt so với khi các lớp ion không tồn tại. Màng dày hơn dẫn đến lực kéo nhớt giảm, thấp hơn mức có thể được tính bằng thủy động lực học thông thường.

Việc giảm ~ 40% ma sát từ bảng được trích dẫn ở trên là đủ để phủ định mức an toàn hợp lý khi nói đến độ bám. Áp dụng điều này cho trường hợp của tôi, tôi nghi ngờ một yếu tố xui xẻo cũng xuất hiện: Rằng một số trượt nhỏ trở nên không thể phục hồi được vì ma sát tổng thể quá thấp. Điều này đặc biệt là trường hợp ma sát động (trượt) dự kiến sẽ thấp hơn ma sát lăn, do đó, độ bám thêm là cần thiết để phục hồi độ trượt so với việc tránh nó ở vị trí đầu tiên.

Đọc thêm:

— Chris H
nguồn

Tôi đã có một nghi ngờ rằng có một hiệu ứng thực sự khi tôi đăng câu hỏi, nhưng không biết. Tôi vẫn muốn tìm một số tài liệu tham khảo cụ thể hơn cho việc sử dụng đường bộ (ngay cả khi xe hơi) và sự hấp dẫn của thử nghiệm là mạnh mẽ.

— Chris H

Công việc ấn tượng - Ở đất nước tôi không bao giờ có muối, thay vào đó chúng được nghiền.

— Criggie

Tôi đã không kiểm tra tài liệu tham khảo của bạn, nhưng tôi sẽ ngạc nhiên nếu ma sát "của bạn" không phải là một chức năng của sự tập trung, với điểm bão hòa là một điểm kỳ dị. Trong tình huống thực tế của bạn, bạn không biết nồng độ muối và sự biến đổi của nó dọc theo mặt đường, do nhiều thứ. Ví dụ, một giọt nước có nồng độ muối gần hoặc vượt quá độ bão hòa sẽ hoạt động giống như dầu.

— StefG

@StefG đó là một điểm tốt. Một trong những tài liệu tham khảo đưa ra một vài điểm dữ liệu cho thấy sự thay đổi theo nồng độ, nhưng không đi đến bão hòa. Tất cả các nồng độ họ thể hiện là ma sát thấp hơn nước sạch. Chúng cũng không giải thích được bụi bẩn trên đường. Trường hợp thực tế của tôi thực sự dẫn đến những hiện tượng thú vị mà cũng không giải quyết được: NaCl hút ẩm và tạo thành một lớp bột trên mỗi tinh thể khi nó hút nước từ không khí; Ngoài ra, nhiệt độ bề mặt đã giảm xuống dưới điểm sương của không khí qua đêm, và tăng trở lại làm cho nhiều nước hơn có sẵn.

— Chris H

@Chris H: Vẫn không kiểm tra các tài liệu tham khảo, nhưng thông thường dữ liệu đó đến từ các điều kiện biên lý tưởng. Trong trường hợp của bạn (chúng tôi), tôi nghi ngờ rằng một sự khác biệt khác là do "giới hạn đường phố" của tình huống: một màng mỏng (rất) hỗn hợp nước muối, tức là gần với mẫu 2D. So với mẫu 3D, các quá trình khuếch tán được thay đổi hoàn toàn, dẫn đến sự thay đổi nồng độ muối cao hơn, lên đến "bão hòa cục bộ"; tương tự như vậy, ảnh hưởng của hiện tượng ranh giới nước mặn / không khí hoặc - / nhựa đường trở nên chiếm ưu thế - giống như những gì bạn đã đề cập về hậu quả của bản chất hút ẩm.

— StefG