Aderenza

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L'aderenza è la forza che si oppone allo scorrimento relativo di due superfici a contatto.

Molto spesso si parla di aderenza riguardo ai veicoli dotati di ruote. In tal caso si dice di trovarsi in condizioni di aderenza se le forze tangenziali (di frenata o di trazione) permettono il rotolamento e non conducono al pattinamento della ruota.

Coefficiente di aderenza[modifica | modifica sorgente]

Si dice aderenza impegnata a il rapporto tra la forza \mathbf {F} tangenziale alla superficie di contatto e il peso \mathbf {G} del corpo scaricata su tale superficie:

a = \frac{\mathbf{F}}{\mathbf{G}}

Si deduce che è una grandezza adimensionale ed è nulla quando non sono applicate forze esterne al veicolo. Aumentando il valore della forza tangenziale si giunge al suddetto fenomeno del pattinamento.

Il coefficiente di aderenza f è il valore dell'aderenza impegnata quando la forza tangenziale è massima (\mathbf {F_M}) pur rimanendo in condizioni di aderenza:

f = \frac{\mathbf{F_M}}{\mathbf{G}}

Spesso per brevità il coefficiente di aderenza viene semplicemente detto aderenza.

Tale coefficiente dipende dai seguenti fattori:

  • i materiali di contatto ruota/suolo;
  • la velocità di rotolamento;
  • l'umidità e la presenza di altro materiale interposto che non permette un contatto perfetto al suolo (foglie, olio, ecc.)

Riferimento al trasporto[modifica | modifica sorgente]

In particolare nel contatto pneumatico/asfalto si hanno normalmente coefficienti di aderenza tra 0,1 (asfalto bagnato) e 0,9 (asfalto asciutto e ruvido); nel contatto ferro/rotaia, come nei veicoli ferroviari, l'aderenza normale è pari a 0,18 - 0,23.

Esiste anche una correlazione tra il coefficiente di aderenza e la velocità {v}[m/s] del veicolo, in particolare a velocità nulla l'aderenza è massima (f_0). Con l'aumentare della velocità f diventa sempre più piccolo con la seguente legge empirica:

f(v) = \frac{f_0}{1+0{,}11v}

Per quanto riguarda la presenza di materiale sulla superficie di contatto, tutto dipende dal tipo di materiale: la presenza di foglie, umidità, ghiaccio, neve od olio provocherà una diminuzione, in alcuni casi consistente, del coefficiente di aderenza, mentre, ad esempio, sabbia finissima può migliorare l'aderenza sui veicoli ferroviari. È per questo che i treni sono equipaggiati con sabbiere per spruzzare un getto di sabbia immediatamente davanti alle ruote quando il sistema di antipattinamento lo ritiene necessario.

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]