Sukimo momentas yra jėga, veikiama daiktui; dėl šios jėgos objektas keičia savo sukimosi greitį. Automobilis priklauso nuo sukimo momento, kad sustotų. Stabdžių trinkelės daro trinties jėgą ratams, todėl pagrindinei ašiai sukuriamas sukimo momentas. Ši jėga trukdo ašies dabartinei sukimosi krypčiai ir taip sustabdo automobilio judėjimą į priekį.
Nubraižykite laisvo kūno schemą. Laisvo kūno diagrama išskiria vieną objektą ir visus išorinius objektus pakeičia vektorinėmis ar sukimo jėgomis. Tai leidžia susumuoti jėgas ir nustatyti objektą veikiančią grynąją jėgą ir sukimo momentą.
Parodykite visas jėgas, veikiančias transporto priemonę, kai vairuotojas pradeda stabdyti. Yra sunkio jėga žemyn, taip pat yra kelio keliama jėga. Šios dvi jėgos yra lygios ir priešingos, todėl viena kitą panaikina. Likusi jėga yra kelio trinties jėga, veikianti horizontaliai priešinga transporto priemonės judėjimui kryptimi. Tarkime, kad analizuojate 2000 kg sveriantį „Jeep“, kuris ką tik pradėjo stabdyti. Jūsų schema parodys dvi lygias ir priešingas vertikalias 19 620 niutonų jėgas, kurios sutampa su nuliu, ir kai kurias nenustatytas horizontalias jėgas.
Naudodamiesi antruoju Niutono dėsniu, nustatykite horizontalią kelio jėgą - jėga objektui lygi jo masei ir jo pagreičiui. Tikriausiai jūs žinote arba galite sužinoti transporto priemonės svorį pagal gamintojo specifikacijas, tačiau turėsite apskaičiuoti lėtėjimo greitį. Vienas iš paprasčiausių būdų tai padaryti yra prielaida, kad vidutinis lėtėjimo greitis nuo pirmojo stabdžių įjungimo momento iki paleidimo momento. Lėtėjimas yra bendras greičio pokytis, padalytas iš laiko, kuris praėjo stabdant. Jei „Jeep“ nuo 20 metrų per sekundę greičio sumažėtų iki 0 metrų per sekundę per 5 sekundes, tai jo vidutinis lėtėjimas būtų 4 metrai per sekundę per sekundę. Jėga, reikalinga šiam lėtėjimui sukelti, lygi 2 000 kg * 4 m / s / s, o tai lygi 8 000 niutonų.
Apskaičiuokite sukimo momentą, kurį kelio jėga sukelia ašiai. Kadangi sukimo momentas yra lygus jėgai ir jo atstumui nuo sukimosi taško, sukimo momentas yra lygus kelio jėgai ir rato spinduliui. Kelio jėga yra lygi ir priešinga sukimo reakcija, kurią sukelia stabdžiai, todėl stabdymo momentas yra lygus dydžiui ir priešingas krypčiai, palyginti su kelio sukamuoju momentu. Jei „Jeep“ rato spindulys yra 0,25 metro, stabdymo momentas yra lygus 8 000 N * 0,25 m arba 2 000 Niutonmetrų.
Literatūra
- „Mašinų kinematika ir dinamika“; Charlesas E. Wilsonas ir Dž. Peteris Sadleris; 2003
Patarimai
- Galite supainioti su tuo, kad yra keli ratai, ir transporto priemonė paskirstys tam tikrą svorio kiekį kiekvienam. Tačiau bendras sukimo momentas vis tiek priklauso tik nuo horizontalios jėgos, reikalingos transporto priemonei sustabdyti, kiekio. Jei yra priekinių ir galinių stabdžių kaladėlių ir norite sužinoti kiekvieno komplekto sukamą sukimo momentą, galite apskaičiuoti, kad kiekvienas rinkinys sukuria pusę viso sukimo momento.
apie autorių
Didysis Klivlendas, Ohajas, įsikūręs Bradas Paintingas rašo apie sveikatos, technologijos ir aplinkosaugos temas. Jo patirtis apima mokymo medžiagos, valdymo planų ir įvairių laisvai samdomų straipsnių rašymą. Tapyba įgijo mechanikos inžinerijos bakalauro laipsnį Ohajo universitete ir specializuojasi ekologiškų pastatų projektavimo srityje.