Indhold
Drejningsmoment er en kraft, der udøves på en genstand, og har tendens til at bevirke, at dens rotationshastighed ændres. En bil bruger drejningsmomentet til at stoppe. Bremseklodserne udøver en friktionskraft på hjulene, hvilket skaber et drejningsmoment på hovedaksen, hvilket gør den aktuelle retning af rotationsaksen vanskelig og forhindrer fremadrettet bevægelse.
retninger
-
Tegn et frit kropsdiagram. En sådan funktion isolerer objektet og erstatter alle eksterne objekter med vektorer eller torsionskræfter. Dette giver dig mulighed for at tilføje og bestemme netkraften og drejningsmomentet, der virker på en genstand.
-
Vis alle de kræfter, der virker på køretøjet, når føreren begynder at bremse. Der er tyngdekraften ned og også den kraft, der udøves af vejen opad, som er lige og modsatte, afbryder hinanden. Der forbliver den friktionskraft, der udøves af vejen, som virker vandret i modsat retning til køretøjets bevægelse. Antag at du kigger på en 2000 kg jeep, der lige er begyndt at bremse. Hans diagram ville vise to lige og modsatte vertikale kræfter på 19.620 Newtons, som afbryder og en ubestemt vandret kraft.
-
Bestem den horisontale kraft af vejen ved hjælp af Newtons anden lov - kraften på en genstand er lig med dens massetider accelerationen. Det er muligt at få køretøjets vægt fra producentens specifikationer, hvis du ikke ved det, og det er nødvendigt at beregne decelerationshastigheden. En af de enkleste måder at gøre dette på er at antage en gennemsnitlig decelerationshastighed fra det øjeblik, bremserne udløses, indtil køretøjet stopper. Retardationen er den samlede ændring i hastighed divideret med den tid, der er gået i løbet af bremseprocessen. Hvis Jeepen gik fra en hastighed på 20 m / s til 0 m / s om 5 sekunder, er dens gennemsnitlige deceleration 4 m / ². Den krævede kraft er lig med 2.000 kg * 4 m / s², svarende til 8000 Newtons.
-
Beregn det drejningsmoment, som vejstyrken forårsager på akslen. Da drejningsmomentet er lig med kraften gange afstanden fra drejningspunktet, er drejningsmomentet et resultat af vejens kraft tider hjulets radius. Vejstyrken er den lige og modsatrettede reaktion på det drejning, der skyldes bremserne, således at bremsemomentet er ens i størrelse og modsat mod det drejningsmoment, der udøves af vejen. Hvis jeephjulet har en radius på 0,25 m, er bremsemomentet lig med 8.000 N * 0,25 m eller 2.000 Nm.
trin
tips
- Du kan blive forvirret af, at der er flere hjul, og køretøjet fordeler en vis vægt på hver enkelt. Det totale drejningsmoment afhænger dog kun af den mængde vandret kraft, der kræves for at stoppe køretøjet. Hvis der er to for- og bagbremseklodser til at bestemme det drejningsmoment, der udøves af hvert sæt, anslår du, at dit bidrag er halvdelen af det samlede drejningsmoment.