关于摩擦力,如果F=uN,那么说明摩擦力和接触面积没有关系,那么汽车轮胎为什么要加宽呢?

关于摩擦力,如果F=uN,那么说明摩擦力和接触面积没有关系,那么汽车轮胎为什么要加宽呢?
既然摩擦力和接触面积没有关系,那么骑自行车的时候,车胎瘪了会比车胎打饱气时要重?
我主要的是想探究下摩擦力和面积的关系,理论和实际应用的情况,用轮胎说明只是举例,请大家不要过分的追究汽车轮胎的问题.
这个问题我想应该是出在了F=uN上了,初中物理的公式的确是正确的,我想,该公式应用的前提条件我们可能都忽略了.继续关注!

这里面有几个误区,帮你澄清一下；同时解答一下你的疑问.
1.F=uN?
实际上,这个公式只是表征摩擦力的其中一种形式.F=uN,这个公式的应用前提是“库伦摩擦定律”,这个定律是关于摩擦的最简单的描述形式.
中学时期不可能讲授太复杂的知识（就好比小学一年级的学生只能理解几加几等于几,不可能理解什么叫正弦余弦什么叫函数）.上大学后,如果你读的是机械专业,你可以通过查阅和学习专业文献,对摩擦产生新的理解.如果你大学毕业后继续读研究生,并且选择了摩擦学这个研究方向,那你就会学到更多的摩擦公式.
那么,这个最简单的公式,F=uN,有什么问题么?
是的,有问题.实际上摩擦力可能与压强有关,可能与运动速度有关,可能与温度有关.只不过,通常我们不去关心这些复杂的影响因素.
既然有问题,那么这个公式错了么?
也不能这么说.对实际生活中的复杂问题进行简化,不仅是科学,更是艺术,这也是数理化的精髓之一.F=uN抛开了复杂的因素,抓住了最根本的因素,将问题变得简单.而那些复杂的问题,留给研究生、博士、教授和科学家们去研究吧.
2.缺气的轮胎行驶阻力很大,是因为摩擦力增加了?
这个认识其实是错误的.从专业的角度看,摩擦力只是导致轮胎行驶阻力的一个非常次要的因素.
简单地说,轮胎的行驶阻力主要是因为轮胎橡胶的变形导致的,而不是接地面上的摩擦力.
复杂地说,轮胎因承受车辆的重量而变形,并使轮胎局部的材料（特别是橡胶材料）产生弯曲、压缩和剪切变形；轮胎每滚动一圈,这种变形就交替一次.由于橡胶具有粘性,这些变形必定要消耗能量（参考粘弹性力学的相关知识）,同时其中一部分能量将转换为热能,使胎温升高.这种能量损失过程才是轮胎滚动阻力的原理.
这就能够解释为什么车胎瘪了的时候,骑自行车的时候特别累——因为这时候气压小,充气轮胎刚性小,承受相同的负荷的时候,变形量会更大（你仔细观察一下,就能看出轮胎在接地区域的变形的差异）,变形需要消耗的能量就越大,滚动阻力就越大.
3.轮胎与地面之间的压强有多大?
这个问题看上去简单,实际上非常复杂.
简单地说,轮胎与地面之间的压强主要取决于轮胎的充气压力.充气压力越大,接地面积则越小,轮胎与地面之间的压强越大.
复杂地说,轮胎与地面之间压强不仅取决于充气压力,还取决轮胎本身的大小、形状和内部结构；并且,这个压强的分布是不均匀的（在接地面内,各个点的压强都不相同）,分布的特征同样取决于很多因素.
4.轮胎变宽了,接地面积会增加?或者,轮胎变宽了,压强会减小?
（车子重量不变的前提下,压强与接触面积成反比,所以这两个问题是完全等价的）
答案是,不一定.
如果气压不变,根据上面的解释,压强主要取决于轮胎的充气压力.这样导致的结果是,宽轮胎接地确实变宽了,但纵向上却会变短.因此即使轮胎宽度增加了一倍,整个接地区的面积（包络面积）也不会有太大变化,通常不会超过20%,甚至有时候还会减小.
然而,前面也说到了,“轮胎与地面之间的压强不仅取决于充气压力,还取决轮胎本身的大小、形状和内部结构；并且,这个压强的分布是不均匀的”.作为一名轮胎研发人员,我们在开发新轮胎的时候会通过努力,尽可能地增大接地面积（哪怕只有5%或者10%）,同时使压强的分布尽可能均匀.
增大接地面积的目的是什么呢?
让轮胎更耐磨；提高行驶稳定性；提高抓地力.每一条解释起来都很复杂,限于篇幅,不再详细解释了.
5.汽车轮胎为什么要加宽呢?
不同的车子,专注的性能不同.宽的轮胎并非什么都好,加宽的目的通常是为了追求操控性能.通常宽轮胎的驱动力更大（提速更快）,制动力更大（刹车更快）,操控的精准性和稳定性也更好（例如在高速转弯等情况下不会翻车,并且能够精准转弯）；但舒适性能较差.这就是为什么跑车和赛车通常都是又扁又宽的轮胎,但很多豪华轿车却没有这样做.
6.同款的车型质量都是一样,为什么轮胎尺寸不一样?
同品牌同系列同版本的车子,在出厂的时候轮胎规格通常是一样的.但由于车厂通常会选择两家或三家轮胎供货商,不同厂家生产的轮胎,尽管规格是一样的,但具体尺寸会略有不同（不会相差太多）.原因也是不同厂家的设计理念有所不同.
有的车子前轮和后轮的规格不同,也同样是出于不同性能的考虑——比如,前轮要复杂转弯,后轮要负责驱动；前轮负载大,后轮负载小,等等.
另外,当车子本身改版或者升级的时候,轮胎规格可能也会改变.
最后就是开车的人自己对轮胎进行了改装或者升级.
7.其他说明
如果你已经坚持看到了这里,说明你的求知欲望很强.
我是一名专业的轮胎研发人员,所以需要对这个问题理解的非常透彻,但你没有必要了解这么多.如果还有兴趣把这些问题弄的更加明白,可以考虑去买些专业书籍来学习,比如《摩擦学》、《汽车轮胎学》,等等.
再问： 解释的非常详细，从中也受到了启发，另外还有问题想问，我们从宏观的角度考虑了摩擦力和面积没有直接的关系，这点上，大家都没有反对意见，只是在做设计的时候，通常都是增大接触面积从而提高反作用力。例如汽车的刹车盘，通常碟刹大的要比小的作用要好，而且，经过一段时间的磨合后，作用会更好，如果我们不从接触面积上边触发去理解的话，那么这个问题又变成了什么一个问题呢？是否是因为u发生变化了呢还是有其他原因？
再答： u会发生变化。 u与压强有关，这一条已经被无数科研人员验证了。对于你的问题，接触面积变了，压强也会跟着变的。如果作用力的合力不变，那么增大接触面积实际上就是减小压强。 另外有些机构，比如某些气动机构，作用力的合力也会增加。 对刹车盘我不太了解，但轮胎与路面之间的接触就是这样的，接触面积越大（实际上就是压强越小），附着系数越大。 上大学后不能再用中学时代惯用的思维方式了。对这些专业问题进行研究的时候，更不能只是“从宏观的角度考虑”。关于摩擦系数，除了库伦摩擦，还有很多已经应用的很成熟了的公式。为什么不去查阅一些相关的文献呢？你如果是在校的学生，去图书馆翻翻《摩擦学》就知道了。