ბრუნვა არის ძალა, რომელიც ხდება ობიექტზე; ეს ძალა იწვევს ობიექტს როტაციის სიჩქარის შეცვლაზე. მანქანა გაჩერებაზე ეყრდნობა ბრუნვას. სამუხრუჭე ბალიშები ბორბლებზე ახდენს ხახუნის ძალას, რაც ქმნის ბრუნვას მთავარ ღერძზე. ეს ძალა ხელს უშლის ღერძის ბრუნვის მიმდინარე მიმართულებას, რითაც აჩერებს მანქანის წინ მოძრაობას.
დახაზეთ სხეულის თავისუფალი სქემა. თავისუფალი სხეულის სქემა იზოლირებს ერთ ობიექტს და ცვლის ყველა გარე ობიექტს ვექტორული ან ბრუნვითი ძალებით. ეს საშუალებას გაძლევთ შეაჯამოთ ძალები და განსაზღვროთ წმინდა ძალა და ბრუნვა ობიექტზე.
აჩვენეთ მანქანაზე მოქმედი ყველა ძალა, როდესაც მძღოლი იწყებს დამუხრუჭებას. აქ არის მიზიდულობის დაღმავალი ძალა, და ასევე არის ზემო ძალა, რომელსაც ახდენს გზა. ეს ორი ძალა თანასწორი და საპირისპიროა, ამიტომ ისინი ერთმანეთს აუქმებენ. დარჩენილი ძალა არის ხახუნის ძალა, რომელსაც ახდენს გზა, რომელიც მოქმედებს ჰორიზონტალურად სატრანსპორტო საშუალების მოძრაობის საწინააღმდეგო მიმართულებით. მაგალითად, ჩათვალეთ, რომ აანალიზებთ 2000 კილოგრამიან ჯიპს, რომელიც ახლახანს დაიწყო დამუხრუჭება. თქვენს დიაგრამაზე ჩანს ორი თანაბარი და საპირისპირო ვერტიკალური ძალა 19 620 ნიუტონიდან, რომლებიც ჯდება ნულს და ზოგიერთ განუსაზღვრელ ჰორიზონტალურ ძალას.
განსაზღვრეთ გზის ჰორიზონტალური ძალა ნიუტონის მეორე კანონის გამოყენებით - ობიექტზე ძალა მისი მასა უდრის აჩქარებას. თქვენ სავარაუდოდ ან იცით ან შეგიძლიათ მიიღოთ ავტომობილის წონა მწარმოებლის სპეციფიკაციებიდან, მაგრამ თქვენ უნდა გამოანგარიშოთ შენელებული სიჩქარის სიჩქარე. ამის გაკეთების ერთ-ერთი უმარტივესი გზაა დამუხრუჭების დაწყების დროიდან საშუალო სიჩქარის შემცირება, გათავისუფლების წერტილამდე. შენელება არის სიჩქარის მთლიანი ცვლილება, რომელიც იყოფა დამუხრუჭების პროცესში გასულ დროზე. თუ ჯიპი წამში 20 მეტრი სიჩქარედან წამში 0 მეტრზე გადადიოდა წამში 5 წამში, მაშინ მისი საშუალო შენელება წამში წამში 4 მეტრი იქნებოდა. ამ შენელებისთვის საჭირო ძალა 2,000 კგ * 4 მ / წმ / წმ უდრის 8000 ნიუტონს.
გამოთვალეთ ბრუნვა, რომელსაც გზის ძალა იწვევს ღერძზე. იმის გამო, რომ ბრუნვა ტოლია ძრავის გადაფარვის წერტილთან შედარებით, ბრუნვა უდრის გზის ძალას ბორბლის რადიუსზე. გზის ძალა არის მუხრუჭებით გამოწვეული თანაბარი და საპირისპირო ბრუნვითი რეაქცია, ამიტომ სამუხრუჭე ბრუნვა სიდიდის ტოლია და მიმართულია გზის მიერ გაწეული ბრუნვის მიმართულებით. თუ ჯიპის ბორბლის რადიუსია 0,25 მეტრი, სამუხრუჭე ბრუნვა უდრის 8,000 N * 0,25 მ, ან 2000 ნიუტნ-მეტრს.
გამოყენებული ლიტერატურა
- "კინემატიკა და დინამიკა მანქანებისთვის"; ჩარლზ ე. ვილსონი და ჯ. პიტერ სადლერი; 2003
Რჩევები
- შეიძლება დაბნეული იყოთ იმ ფაქტში, რომ არსებობს მრავალი ბორბალი და მანქანა გარკვეულ წონას გადაანაწილებს თითოეულზე. ამასთან, მთლიანი ბრუნვა მაინც დამოკიდებულია მხოლოდ ჰორიზონტალური ძალის რაოდენობაზე, რომელიც საჭიროა ავტომობილის შესაჩერებლად. თუ არსებობს სამუხრუჭე წინა და უკანა ბალიშები და გსურთ იცოდეთ თითოეული ბრუნვის ბრუნვა, შეგიძლიათ შეაფასოთ, რომ თითოეული ნაკრები ხელს უწყობს მთლიანი ბრუნვის ნახევარს.
ავტორის შესახებ
ოჰაიოს მიტროპოლიტ კლივლენდში განთავსებული ბრედ პეინქტინგი წერს ჯანმრთელობის, ტექნოლოგიისა და გარემოსდაცვით თემებზე. მისი გამოცდილება მოიცავს სასწავლო მასალების, მენეჯმენტის გეგმების და სხვადასხვა დამოუკიდებელი სტატიების წერას. მხატვრობამ მიიღო მექანიკის ინჟინერიის ბაკალავრის ხარისხი ოჰაიოს უნივერსიტეტში და სპეციალიზირებულია მწვანე შენობის დიზაინში.