Pöördemoment on objektile avaldatav jõud; see jõud põhjustab objekti pöörlemiskiiruse muutmist. Auto tugineb peatumiseks pöördemomendile. Piduriklotsid avaldavad ratastele hõõrdejõudu, mis loob pöördteljele pöördemomendi. See jõud takistab telje praegust pöörlemissuunda, peatades nii auto edasiliikumise.
Joonista vaba keha skeem. Vaba keha skeem eraldab ühe objekti ja asendab kõik välised objektid vektori või torsiooni jõududega. See võimaldab teil summeerida jõud ja määrata objektile mõjuv netojõud ja pöördemoment.
Näidake kõiki sõidukile mõjuvaid jõude, kui juht hakkab pidurdama. On raskusjõud allapoole ja ka tee poolt ülespoole suunatud jõud. Need kaks jõudu on võrdsed ja vastupidised, nii et nad tühistavad üksteise. Ülejäänud jõud on tee mõjul tekkiv hõõrdejõud, mis toimib horisontaalselt sõiduki liikumisele vastupidises suunas. Oletame näiteks, et analüüsite 2000-kilogrammist Jeepi, mis on just pidurdamist alustanud. Teie diagramm näitaks kahte võrdset ja vastandlikku vertikaalset jõudu 19 620 Newtonit, mis on kokku nullini, ja mõnda määratlemata horisontaalset jõudu.
Määrake tee horisontaalne jõud, kasutades Newtoni teist seadust - objektile mõjuv jõud võrdub selle massi ja kiirenduse korrutisega. Eeldatavasti teate või võite saada sõiduki massi tootja spetsifikatsioonidest, kuid peate arvutama aeglustuse määra. Üks lihtsamaid viise selleks on eeldada keskmise aeglustuse määra pidurite esmakordsest rakendamisest kuni vabastuseni. Aeglustus on siis kogu kiiruse muutus jagatud pidurdamise ajal kulunud ajaga. Kui Jeep läheks kiirusest 20 meetrit sekundis 0 meetrini sekundis 5 sekundiga, oleks selle keskmine aeglustus 4 meetrit sekundis sekundis. Selle aeglustuse tekitamiseks vajalik jõud on 2000 kg * 4 m / s / s, mis võrdub 8000 njuutoniga.
Arvutage pöördemoment, mille tee jõud tekitab telje ümber. Kuna pöördemoment võrdub jõu ja selle kauguse vahel pöördepunktist, võrdub pöördemoment tee jõuga ja ratta raadiusega. Teejõud on pidurite tekitatud võrdne ja vastupidine väändureaktsioon, mistõttu pidurdusmoment on suuruselt võrdne ja vastassuunas tee avaldatud pöördemomendiga. Kui Jeepi ratta raadius on 0,25 meetrit, võrdub pidurdusmoment 8000 N * 0,25 m ehk 2000 Newton-meetriga.
Viited
- "Masina kinemaatika ja dünaamika"; Charles E. Wilson ja J. Peter Sadler; 2003
Näpunäited
- Võite segi ajada asjaoluga, et rattaid on mitu, ja sõiduk jaotab igaühele teatud massi. Kogu pöördemoment sõltub siiski ainult sõiduki peatamiseks vajaliku horisontaalse jõu suurusest. Kui on olemas nii eesmised kui ka tagumised piduriklotsid ja soovite teada iga komplekti rakendatavat pöördemomenti, võite arvata, et iga komplekt annab poole kogu pöördemomendist.
Autori kohta
Ohio piirkonnas Clevelandi pealinnas asuv Brad Painting kirjutab tervise-, tehnoloogia- ja keskkonnateemadel. Tema kogemus hõlmab koolitusmaterjalide, juhtimiskavade ja erinevate vabakutseliste artiklite kirjutamist. Maal sai Ohio ülikoolist masinaehituse bakalaureuse kraadi ja on spetsialiseerunud roheliste hoonete projekteerimisele.