Зміст
Крутний момент є силою, що діє на об'єкт, який має тенденцію до зміни швидкості обертання. Автомобіль використовує крутний момент, щоб зупинитися. Гальмівні накладки надають сили тертя на колесах, створюючи крутний момент на головній осі, утрудняючи напрям струму повороту осі обертання і запобігаючи руху вперед.
Інструкції
-
Намалюйте діаграму вільного тіла. Така функція ізолює об'єкт і замінює всі зовнішні об'єкти векторами або силами кручення. Це дозволяє додавати і визначати чисту силу і крутний момент, що діють на об'єкт.
-
Покажіть всі сили, що діють на транспортний засіб, коли водій починає гальмувати. Існує сила тяжіння вниз, а також сила, що здійснюється дорогою вгору, які є рівними і протилежними, витісняючи один одного. Залишається сила тертя, що діє на дорозі, яка діє горизонтально, у протилежному напрямку руху транспортного засобу. Наприклад, припустимо, що ви дивитеся на 2 000 кг джипу, який тільки що почав гальмувати. На його діаграмі будуть показані дві однакові і протилежні вертикальні сили 19 620 ньютонів, які скасовуються, і невизначена горизонтальна сила.
-
Визначимо горизонтальну силу дороги за допомогою другого закону Ньютона - сила на об'єкт дорівнює її масові рази прискорення. Можна отримати вагу транспортного засобу за специфікаціями виробника, якщо ви не знаєте, і необхідно розрахувати швидкість гальмування. Один з найпростіших способів зробити це - припустити середню швидкість уповільнення з моменту спрацьовування гальм до зупинки автомобіля. Уповільнення - загальна зміна швидкості, поділена на час, що минув під час процесу гальмування. Якщо джип рухався зі швидкістю 20 м / с до 0 м / с за 5 секунд, його середнє сповільнення становить 4 м / с. Необхідна сила дорівнює 2000 кг * 4 м / с², що еквівалентно 8000 ньютонів.
-
Розрахуйте обертальний момент, який зусилля на дорозі викликає на осі. Оскільки крутний момент дорівнює силі, що перевищує відстань від точки обертання, крутний момент є наслідком сили дорожнього радіуса колеса. Дорожня сила - це рівна і протилежна реакція на поворот, що викликається гальмами, так що гальмівний момент рівний за величиною і протилежним крутному моменту, який впливає на дорогу. Якщо колесо Jeep має радіус 0,25 м, гальмівний момент дорівнює 8000 Н * 0,25 м або 2000 Нм.
Кроки
Як
- Ви можете бути збентежені тим фактом, що є кілька коліс і автомобіль розподіляє певну кількість ваги на кожному. Однак загальний крутний момент залежить тільки від кількості горизонтальної сили, необхідної для зупинки транспортного засобу. Якщо є два передніх і задні гальмівні колодки, щоб визначити крутний момент, який надає кожен набір, оцініть, що ваш внесок становить половину загального крутного моменту.