Pemutaran piringan pada poros sering diterjemahkan menjadi gerakan linier. Contoh yang paling jelas adalah roda mobil, tetapi gerakan maju juga dapat menjadi penting ketika merancang sistem roda gigi dan sabuk. Terjemahan dari rotasi ke kecepatan linier sangat mudah; semua yang perlu Anda ketahui adalah jari-jari (atau diameter) dari disk yang berputar. Jika Anda menginginkan kecepatan linier dalam kaki per menit, penting untuk diingat bahwa Anda perlu mengukur jari-jari dalam kaki.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Untuk disk yang berputar ditidakrpm, kecepatan maju dari poros yang terpasang adalahtidak × 2πrjika jari-jari piringan adalahr.
Perhitungan Dasar
Tentukan titikPpada keliling piringan yang berputar.Pmembuat kontak dengan permukaan sekali dengan setiap putaran, dan dengan setiap putaran, ia menempuh jarak yang sama dengan keliling lingkaran. Jika gaya gesekan cukup, poros yang terpasang pada piringan bergerak maju dengan jarak yang sama pada setiap putaran. Disk dengan radius
rmemiliki keliling 2πr, jadi setiap putaran menggerakkan poros ke depan sejauh itu. Jika piringan berputar n kali per menit, poros bergerak sejauhtidak× 2πr setiap menit, yang merupakan kecepatan majunya (s).s = n × 2πr
Lebih umum untuk mengukur diameter (d) dari disk, seperti roda mobil, dari jari-jari. Sejakr = d2, kecepatan maju mobil menjaditidakπd, di mana n adalah kecepatan putar ban.
s = n × d
Contoh
Sebuah mobil dengan ban 27 inci bergerak dengan kecepatan 60 mil per jam. Seberapa cepat rodanya berputar?
Ubah kecepatan mobil dari mil per jam menjadi kaki per menit: 60 mph = 1 mil per menit, yang selanjutnya adalah 5.280 kaki/menit. Ban mobil memiliki diameter 1,125 kaki. Jikas = tidak × πd, bagi kedua ruas persamaan dengand:
n = \frac{s}{πd} \\ \,\\ = \frac{5280 \text{ ft/min}}{3,14 × 1,125 \text{ ft}} \\ \,\\ = 1,495 \text{ rpm}
Gesekan Adalah Faktor
Ketika piringan yang bersentuhan dengan permukaan berputar, poros tempat piringan berputar bergerak maju hanya jika gaya gesekan antara piringan dan permukaan cukup besar untuk mencegah tergelincir. Gaya gesekan tergantung pada koefisien gesekan antara dua permukaan yang bersentuhan dan pada gaya ke bawah yang diberikan oleh berat piringan dan berat yang diterapkan pada poros. Ini menciptakan gaya ke bawah tegak lurus pada titik kontak yang disebut gaya normal, dan gaya ini menjadi lebih kecil ketika permukaan miring. Ban mobil bisa mulai tergelincir saat mobil mendaki bukit, dan ban mobil bisa tergelincir di atas es, karena koefisien gesekan es lebih kecil dari pada aspal.
Slippage mempengaruhi gerak maju. Saat menerjemahkan kecepatan rotasi menjadi kecepatan linier, Anda dapat mengkompensasi selip dengan mengalikan dengan faktor yang sesuai yang diturunkan dari koefisien gesekan dan sudut kemiringan.