Torsi adalah gaya yang diberikan pada suatu benda; gaya ini cenderung menyebabkan benda mengubah kecepatan rotasinya. Sebuah mobil bergantung pada torsi untuk berhenti. Bantalan rem memberikan gaya gesekan pada roda, yang menciptakan torsi pada poros utama. Gaya ini menghambat arah putaran poros saat ini, sehingga menghentikan gerakan maju mobil.
Gambarlah diagram benda bebas. Diagram benda bebas mengisolasi satu objek dan menggantikan semua objek eksternal dengan gaya vektor atau puntir. Ini memungkinkan Anda untuk menjumlahkan gaya dan menentukan gaya total dan torsi yang bekerja pada suatu objek.
Tunjukkan semua gaya yang bekerja pada kendaraan saat pengemudi mulai mengerem. Ada gaya gravitasi ke bawah, dan ada juga gaya ke atas yang diberikan oleh jalan. Kedua gaya ini sama besar dan berlawanan, sehingga mereka saling meniadakan. Gaya yang tersisa adalah gaya gesekan yang diberikan oleh jalan, yang bekerja secara horizontal dalam arah yang berlawanan dengan gerakan kendaraan. Sebagai contoh, misalkan Anda sedang menganalisis Jeep 2.000 kilogram yang baru saja mulai mengerem. Diagram Anda akan menunjukkan dua gaya vertikal yang sama dan berlawanan sebesar 19.620 Newton, yang berjumlah nol, dan beberapa gaya horizontal yang tidak ditentukan.
Tentukan gaya horizontal jalan menggunakan hukum kedua Newton - gaya pada suatu benda sama dengan massanya dikalikan percepatannya. Anda mungkin mengetahui atau dapat memperoleh bobot kendaraan dari spesifikasi pabrikan, tetapi Anda perlu menghitung laju perlambatan. Salah satu cara paling sederhana untuk melakukannya adalah dengan mengasumsikan tingkat perlambatan rata-rata dari saat rem pertama kali diterapkan, hingga titik pelepasan. Perlambatan kemudian adalah perubahan total kecepatan dibagi dengan waktu yang berlalu selama proses pengereman. Jika Jeep melaju dari kecepatan 20 meter per detik menjadi 0 meter per detik dalam 5 detik, maka perlambatan rata-ratanya adalah 4 meter per detik per detik. Gaya yang diperlukan untuk menyebabkan perlambatan ini sama dengan 2.000 kg * 4 m/s/s, yang sama dengan 8.000 Newton.
Hitung torsi yang disebabkan oleh gaya jalan terhadap poros. Karena torsi sama dengan gaya dikalikan jaraknya dari titik rotasi, torsi sama dengan gaya jalan dikalikan jari-jari roda. Gaya jalan adalah reaksi torsi yang sama dan berlawanan yang disebabkan oleh rem, sehingga torsi pengereman sama besarnya dan berlawanan arah dengan torsi yang diberikan oleh jalan. Jika roda Jeep memiliki radius 0,25 meter, torsi pengereman sama dengan 8.000 N * 0,25 m, atau 2.000 Newton-meter.
Referensi
- "Kinematika dan Dinamika untuk Mesin"; Charles E. Wilson dan J Peter Sadler; 2003
Tips
- Anda mungkin menjadi bingung dengan fakta bahwa ada banyak roda, dan kendaraan akan mendistribusikan sejumlah berat pada masing-masing roda. Namun, torsi total masih bergantung hanya pada jumlah gaya horizontal yang diperlukan untuk menghentikan kendaraan. Jika ada bantalan rem depan dan belakang dan Anda ingin mengetahui torsi yang diberikan oleh setiap set, Anda dapat memperkirakan bahwa setiap set menyumbang setengah dari total torsi.
tentang Penulis
Berbasis di wilayah metropolitan Cleveland, Ohio, Brad Painting menulis tentang subjek kesehatan, teknologi, dan lingkungan. Pengalamannya meliputi menulis materi pelatihan, rencana manajemen dan berbagai artikel lepas. Lukisan menerima gelar Bachelor of Science di bidang teknik mesin dari Ohio University dan mengkhususkan diri dalam desain bangunan hijau.
