Sisältö
Vääntömomentti on esineeseen kohdistettu voima; tällä voimalla on tarkoitus aiheuttaa esineen muuttaa pyörimisnopeuttaan. Auto luottaa vääntömomenttiin pysähtyäkseen. Jarrupalat kohdistavat kitkaan voiman pyöriin, mikä aiheuttaa vääntömomentin pääakseliin. Tämä voima estää akselien nykyistä pyörimissuuntaa, pysäyttäen siten autojen eteenpäin liikkumisen.
Askeleet
Piirrä vapaan kehon kaavio. Vapaa vartalokaavio eristää yhden kohteen ja korvaa kaikki ulkoiset esineet vektori- tai vääntövoimilla. Tämän avulla voit summata voimat ja määrittää esineeseen vaikuttavan nettovoiman ja vääntömomentin.
Näytä kaikki ajoneuvoon vaikuttavat voimat, kun kuljettaja alkaa jarruttaa. Siellä on painovoima alaspäin, ja on myös tien kohdistama ylöspäin suuntautuva voima. Nämä kaksi voimaa ovat tasa-arvoisia ja vastakkaisia, joten ne poistavat toisensa. Jäljellä oleva voima on tien aiheuttama kitkavoima, joka toimii vaakasuunnassa ajoneuvojen liikettä vastakkaiseen suuntaan. Oletetaan esimerkiksi, että analysoit 2 000 kilogramman Jeepiä, joka on juuri alkanut jarruttaa. Kaavionne osoittaisi kaksi yhtä suurta ja vastakkaista pystysuuntaista voimaa 19 620 Newtonia, jotka summataan nollaan, ja joitain määrittelemättömiä vaakavoimia.
Määritä tien vaakasuuntainen voima käyttämällä Newtonin toista lakia - esineeseen kohdistuva voima on yhtä suuri kuin sen massa ja kiihtyvyys. Olet luultavasti joko tiedät tai voit saada ajoneuvon painon valmistajan eritelmistä, mutta sinun on laskettava hidastuvuus. Yksi yksinkertaisimmista tavoista tehdä tämä on olettaa keskimääräinen hidastuvuus siitä hetkestä alkaen, kun jarrut on ensin käytetty, vapautuspisteeseen. Hidastuvuus on sitten kokonaisnopeuden muutos jaettuna jarrutusprosessin aikana kuluneella ajalla. Jos Jeep siirtyisi nopeudesta 20 metriä sekunnissa 0 metriin sekunnissa 5 sekunnissa, niin keskimääräinen hidastuvuus olisi 4 metriä sekunnissa sekunnissa. Tämän hidastumisen aiheuttama voima on 2 000 kg * 4 m / s / s, mikä on 8 000 newtonia.
Laske vääntömomentti, jonka tien voima aiheuttaa akselille. Koska vääntömomentti on yhtä suuri kuin voima ja sen etäisyys pyörimispisteestä, vääntömomentti on yhtä suuri kuin tien voima ja pyörän säde. Tien voima on yhtä suuri ja vastakkainen jarrujen aiheuttama vääntöreaktio, joten jarrutusmomentti on yhtä suuri kuin suurempi ja vastakkainen tien käyttämän vääntömomentin suuntaan. Jos Jeeps-pyörän säde on 0,25 metriä, jarrutusmomentti on 8 000 N * 0,25 m tai 2 000 Newton-metriä.