วิธีการคำนวณแรงบิดเบรก

วาดไดอะแกรมอิสระ ไดอะแกรมอิสระแยกวัตถุหนึ่งชิ้นและแทนที่วัตถุภายนอกทั้งหมดด้วยเวกเตอร์หรือแรงบิด วิธีนี้ช่วยให้คุณสามารถรวมแรงและกำหนดแรงสุทธิและแรงบิดที่กระทำต่อวัตถุได้

แสดงแรงทั้งหมดที่กระทำต่อรถในขณะที่คนขับเริ่มเบรก มีแรงโน้มถ่วงลงและมีแรงขึ้นที่กระทำโดยถนนด้วย แรงทั้งสองนี้มีค่าเท่ากันและอยู่ตรงข้ามกัน ดังนั้นพวกมันจึงตัดกันออก แรงที่เหลือคือแรงเสียดทานที่กระทำโดยถนน ซึ่งกระทำในแนวนอนในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของรถ ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณกำลังวิเคราะห์รถจี๊ปน้ำหนัก 2,000 กิโลกรัมที่เพิ่งเริ่มเบรก แผนภาพของคุณจะแสดงแรงตั้งฉากที่เท่ากันและตรงข้ามกันสองตัวที่ 19,620 นิวตัน ซึ่งรวมเป็นศูนย์และแรงในแนวราบที่ไม่ได้กำหนดบางอย่าง

หาแรงในแนวราบของถนนโดยใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน -- แรงที่กระทำต่อวัตถุเท่ากับมวลคูณความเร่ง คุณอาจทราบหรือสามารถรับน้ำหนักของรถจากข้อกำหนดของผู้ผลิตได้ แต่คุณจะต้องคำนวณอัตราการชะลอตัว วิธีที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือการสมมติอัตราความเร็วเฉลี่ยตั้งแต่เริ่มใช้เบรกจนถึงจุดปล่อย การชะลอตัวคือการเปลี่ยนแปลงความเร็วทั้งหมดหารด้วยเวลาที่ผ่านไประหว่างกระบวนการเบรก ถ้ารถจี๊ปเดินจากความเร็ว 20 เมตรต่อวินาทีลงไปที่ 0 เมตรต่อวินาทีใน 5 วินาที ดังนั้นการชะลอตัวเฉลี่ยจะอยู่ที่ 4 เมตรต่อวินาทีต่อวินาที แรงที่จำเป็นในการทำให้เกิดการชะลอตัวนี้เท่ากับ 2,000 กก. * 4 เมตร/วินาที/วินาที ซึ่งเท่ากับ 8,000 นิวตัน

คำนวณแรงบิดที่เกิดจากแรงของถนนเกี่ยวกับเพลา เนื่องจากแรงบิดเท่ากับแรงคูณระยะห่างจากจุดหมุน แรงบิดจึงเท่ากับแรงของถนนคูณรัศมีของล้อ แรงของถนนเป็นปฏิกิริยาบิดเบี้ยวที่เท่ากันและตรงข้ามกันที่เกิดจากเบรก ดังนั้นแรงบิดในการเบรกจะมีขนาดเท่ากันและอยู่ตรงข้ามกับทิศทางของแรงบิดที่กระทำโดยถนน ถ้าล้อของรถจี๊ปมีรัศมี 0.25 เมตร แรงบิดในการเบรกจะเท่ากับ 8,000 N * 0.25 m หรือ 2,000 นิวตัน-เมตร

อ้างอิง

เคล็ดลับ

เกี่ยวกับผู้เขียน