Zawartość
Moment obrotowy jest siłą wywieraną na obiekt, powodującą zmianę jego prędkości obrotowej. Samochód używa momentu obrotowego do zatrzymania. Klocki hamulcowe wywierają siłę tarcia na koła, tworząc moment obrotowy na głównej osi, utrudniając kierunek prądu osi obrotu i uniemożliwiając ruch do przodu.
Instrukcje
-
Narysuj diagram swobodnego ciała. Taka cecha izoluje obiekt i zastępuje wszystkie zewnętrzne obiekty wektorami lub siłami skrętnymi. Umożliwia to dodawanie i określanie siły netto i momentu obrotowego działającego na obiekt.
-
Pokaż wszystkie siły działające na pojazd, gdy kierowca zaczyna hamować. Jest siła grawitacji w dół, a także siła wywierana przez drogę w górę, które są równe i przeciwne, znosząc się nawzajem. Pozostaje siła tarcia wywierana przez drogę, która działa poziomo, w kierunku przeciwnym do ruchu pojazdu. Załóżmy na przykład, że patrzysz na Jeepa o wadze 2000 kg, który właśnie rozpoczął hamowanie. Jego diagram pokazuje dwie równe i przeciwne siły pionowe 19 620 niutonów, które anulują i nieokreśloną siłę poziomą.
-
Określ siłę poziomą drogi przy użyciu drugiego prawa Newtona - siła działająca na obiekt jest równa jego masie razy przyspieszenie. Możliwe jest uzyskanie ciężaru pojazdu ze specyfikacji producenta, w przypadku, gdy nie wiesz, i konieczne jest obliczenie prędkości hamowania. Jednym z najprostszych sposobów na to jest przyjęcie średniej prędkości zwalniania od momentu uruchomienia hamulców do momentu zatrzymania pojazdu. Spowolnienie to całkowita zmiana prędkości podzielona przez czas, który upłynął w trakcie procesu hamowania. Jeep jeep z prędkości 20 m / s do 0 m / s w 5 sekund, jego średnie opóźnienie wynosi 4 m / ². Wymagana siła jest równa 2000 kg * 4 m / s², co odpowiada 8 000 Newtonom.
-
Oblicz moment obrotowy powodowany przez siłę drogową na osi. Ponieważ moment obrotowy jest równy sile pomnożonej przez odległość od punktu obrotu, moment obrotowy jest wynikiem siły drogi pomnożonej przez promień koła. Siła drogi jest równą i przeciwną reakcją na skręt spowodowany przez hamulce, tak że moment hamowania jest równy wielkości i przeciwny do momentu wywieranego przez drogę. Jeśli koło Jeepa ma promień 0,25 m, moment hamowania wynosi 8 000 N * 0,25 m lub 2000 Nm.
Kroki
Jak
- Możesz być zdezorientowany faktem, że istnieje kilka kół, a pojazd rozkłada określoną ilość ciężaru na każdy z nich. Jednak całkowity moment obrotowy zależy tylko od ilości siły poziomej wymaganej do zatrzymania pojazdu. Jeśli istnieją dwa przednie i tylne klocki hamulcowe, aby określić moment obrotowy wywierany przez każdy zestaw, oszacuj, że twój wkład to połowa całkowitego momentu obrotowego.