Bir diskin bir mil üzerinde dönmesi genellikle doğrusal harekete dönüşür. En belirgin örnek bir otomobil tekerleğidir, ancak dişli ve kayış sistemleri tasarlanırken ileri hareket de önemli olabilir. Dönme hızından doğrusal hıza geçiş basittir; bilmeniz gereken tek şey dönen diskin yarıçapı (veya çapı). Dakikada fit cinsinden doğrusal hızı istiyorsanız, yarıçapı fit cinsinden ölçmeniz gerektiğini unutmamak önemlidir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Dönen bir disk içinnrpm, bağlı milin ileri hızın × 2πrdiskin yarıçapı iser.
Temel Hesaplama
Bir nokta belirleyinPdönen bir diskin çevresinde.Pher dönüşte yüzeye bir kez temas eder ve her dönüşte dairenin çevresi kadar yol alır. Sürtünme kuvveti yeterliyse, diske bağlı mil her dönüşte aynı mesafeye ilerler. Yarıçaplı bir diskr2π çevresi vardırr, böylece her dönüş şaftı o mesafeye doğru hareket ettirir. Disk dakikada n kez dönerse, mil bir mesafe hareket eder.n× 2πr her dakika, ileri hızıdır (s).
s = n × 2πr
Çapı ölçmek daha yaygındır (d) yarıçaptan daha araba tekerleği gibi bir diskin. Dan beri
r = d÷ 2, arabanın ileri hızı olurnπd, burada n, lastiğin dönüş hızıdır.s = n × πd
Misal
27 inç lastikleri olan bir araba saatte 60 mil yol alıyor. Tekerlekleri ne kadar hızlı dönüyor?
Arabanın hızını saatte milden dakikadaki fite çevirin: 60 mil = dakikada 1 mil, bu da 5.280 ft/dk. Otomobilin lastiğinin çapı 1.125 fit. Eğers = n × πd, denklemin her iki tarafını π ile bölünd:
n = \frac{s}{πd} \\ \,\\ = \frac{5280 \text{ ft/min}}{3.14 × 1.125 \text{ ft}} \\ \,\\ = 1.495 \text{ rpm}
Sürtünme Bir Faktördür
Bir yüzeyle temas halinde olan bir disk döndüğünde, diskin etrafında döndüğü mil, ancak disk ile yüzey arasındaki sürtünme kuvveti kaymayı önleyecek kadar büyükse ileri doğru hareket eder. Sürtünme kuvveti, temas halindeki iki yüzey arasındaki sürtünme katsayısına ve diskin ağırlığı ile mile uygulanan ağırlığın uyguladığı aşağı doğru kuvvete bağlıdır. Bunlar, normal kuvvet adı verilen temas noktasında aşağı doğru dik bir kuvvet oluşturur ve bu kuvvet, yüzey eğimli olduğunda daha az olur. Bir arabanın lastikleri, araba bir tepeye tırmandığında kaymaya başlayabilir ve buzun sürtünme katsayısı asfaltınkinden daha az olduğu için buz üzerinde kayabilirler.
Kayma ileri hareketi etkiler. Dönme hızını doğrusal hıza çevirirken, sürtünme katsayısı ve eğim açısından elde edilen uygun bir faktörle çarparak kaymayı telafi edebilirsiniz.