Содержание
Крутящий момент - это сила, действующая на объект; эта сила приводит к тому, что объект меняет скорость вращения. Автомобиль полагается на крутящий момент, чтобы остановиться. Тормозные колодки оказывают на колеса силу трения, которая создает крутящий момент на главной оси. Эта сила препятствует текущему направлению вращения осей, тем самым останавливая движение автомобиля вперед.
меры
Нарисуйте диаграмму свободного тела. Диаграмма свободного тела изолирует один объект и заменяет все внешние объекты векторными или крутильными силами. Это позволяет суммировать силы и определять полезную силу и крутящий момент, действующий на объект.
Покажите все силы, действующие на автомобиль, когда водитель начинает тормозить. Существует нисходящая сила гравитации, и есть также восходящая сила, оказываемая дорогой. Эти две силы равны и противоположны, поэтому они нейтрализуют друг друга. Оставшаяся сила - это сила трения, создаваемая дорогой, которая действует горизонтально в направлении, противоположном движению транспортных средств. В качестве примера предположим, что вы анализируете 2000-килограммовый джип, который только что начал торможение. Ваша диаграмма будет отображать две равные и противоположные вертикальные силы в 19 620 Ньютонов, которые в сумме равны нулю, и некоторую неопределенную горизонтальную силу.
Определите горизонтальную силу дороги, используя второй закон Ньютона - сила на объекте равна его массе, умноженной на его ускорение. Предположительно, вы либо знаете, либо можете получить вес транспортного средства по спецификациям производителя, но вам нужно будет рассчитать скорость замедления. Один из самых простых способов сделать это - предположить среднюю скорость замедления с момента первого нажатия тормозов до момента отпускания. Тогда замедление представляет собой общее изменение скорости, деленное на время, прошедшее в процессе торможения. Если джип разгоняется со скоростью 20 метров в секунду до 0 метров в секунду за 5 секунд, то его среднее замедление составит 4 метра в секунду в секунду. Сила, необходимая для того, чтобы вызвать это замедление, равна 2000 кг * 4 м / с / с, что равно 8000 Ньютонов.
Рассчитайте момент, который сила дороги вызывает вокруг оси. Поскольку крутящий момент равен силе, умноженной на его расстояние от точки вращения, крутящий момент равен силе дороги, умноженной на радиус колеса. Сила дороги является равной и противоположной крутильной реакцией, вызываемой тормозами, поэтому тормозной момент равен по величине и противоположен по направлению к крутящему моменту, создаваемому дорогой. Если у колеса Джипса радиус 0,25 метра, тормозной момент равен 8000 Н * 0,25 м или 2000 Ньютон-метров.