المحتوى
عزم الدوران هو قوة تمارس على جسم ما ، ويميل إلى تغيير سرعة دورانه. سيارة تستخدم عزم الدوران للتوقف. تمارس وسادات الفرامل قوة احتكاك على العجلات ، مما يخلق عزم دوران على المحور الرئيسي ، مما يجعل الاتجاه الحالي لمحور الدوران صعبًا ويمنع الحركة إلى الأمام.
الاتجاهات
-
ارسم مخططًا للجسم الحر. تعمل هذه الميزة على عزل الكائن واستبدال جميع الكائنات الخارجية بنواقل أو قوى الالتواء. يتيح لك ذلك إضافة وتحديد القوة الصافية وعزم الدوران الذي يعمل على جسم ما.
-
أظهر جميع القوى المؤثرة على السيارة عندما يبدأ السائق في الكبح. هناك قوة الجاذبية لأسفل وأيضًا القوة التي تمارسها الطريق صعودًا ، وهي متساوية ومعاكسة ، تلغي بعضها البعض. لا تزال هناك قوة الاحتكاك التي تمارس على الطريق ، والتي تعمل أفقيا ، في الاتجاه المعاكس لحركة السيارة. على سبيل المثال ، لنفترض أنك تنظر إلى سيارة جيب بحجم 2000 كجم بدأت للتو في الفرملة. يُظهر مخططه قوتين رأسيتين متساويتين ومعاكستين لـ 19،620 نيوتن ، والتي تلغي ، وقوة أفقية غير محددة.
-
تحديد القوة الأفقية للطريق باستخدام قانون نيوتن الثاني - القوة على جسم ما تساوي كتلتها في أوقات التسارع. من الممكن الحصول على وزن السيارة من مواصفات الشركة المصنعة ، في حالة عدم معرفتك ، ومن الضروري حساب معدل التباطؤ. واحدة من أبسط الطرق للقيام بذلك هي افتراض معدل تباطؤ متوسط من اللحظة التي يتم فيها تشغيل الفرامل حتى تتوقف السيارة. التباطؤ هو التغير الكلي في السرعة مقسومًا على الوقت المنقضي أثناء عملية الكبح. إذا انتقلت السيارة الجيب من 20 م / ث إلى 0 م / ث في 5 ثوان ، فإن متوسط التباطؤ هو 4 م / ². القوة المطلوبة تساوي 2000 كجم * 4 م / ث ، أي ما يعادل 8000 نيوتن.
-
احسب عزم الدوران الذي تسببه قوة الطريق على المحور. نظرًا لأن عزم الدوران مساوٍ للقوة في ضرب المسافة من نقطة الدوران ، فإن عزم الدوران هو نتيجة لقوة الطريق ضرب نصف قطر العجلة. قوة الطريق هي رد فعل مساوٍ ومعاكس للفة التي تحدثها الفرامل ، بحيث يكون عزم الدوران مساويًا في الحجم ومعاكسًا لعزم الدوران الناتج عن الطريق. إذا كان لعجلة Jeep دائرة نصف قطرها 0.25 متر ، فإن عزم الكبح يساوي 8000 نيوتن أو 0.25 متر أو 2000 نيوتن متر.
خطوات
نصائح
- قد تشعر بالارتباك من حقيقة أن هناك العديد من العجلات وتوزع السيارة قدرًا معينًا من الوزن على كل عجلة. ومع ذلك ، فإن عزم الدوران الكلي يعتمد فقط على مقدار القوة الأفقية المطلوبة لإيقاف السيارة. إذا كان هناك وسادتي فرامل أمامية وخلفية ، لتحديد عزم الدوران الذي تمارسه كل مجموعة ، فقدر تقدير مساهمتك نصف عزم الدوران الكلي.