Koppel is een kracht uitgeoefend op een object; deze kracht zorgt ervoor dat het object de rotatiesnelheid verandert. Een auto vertrouwt op koppel om tot stilstand te komen. De remblokken oefenen een wrijvingskracht uit op de wielen, waardoor een koppel op de hoofdas ontstaat. Deze kracht belemmert de huidige draairichting van de as, waardoor de voorwaartse beweging van de auto wordt gestopt.

Stappen

Teken een vrijlichaamsschema. Een vrij lichaam diagram isoleert een object en vervangt alle externe objecten met vector- of torsiekrachten. Hiermee kunt u de krachten optellen en de netto kracht en het koppel bepalen die op een voorwerp inwerken.

Laat alle krachten zien die op het voertuig werken terwijl de bestuurder begint te remmen. Er is de neerwaartse zwaartekracht en er is ook de opwaartse kracht die door de weg wordt uitgeoefend. Deze twee krachten zijn gelijk en tegenovergesteld, dus ze heffen elkaar op. De resterende kracht is de wrijvingskracht uitgeoefend door de weg, die horizontaal werkt in de richting tegengesteld aan de beweging van het voertuig. Stel dat u bijvoorbeeld een Jeep analyseert die net is begonnen met remmen. Uw diagram zou twee gelijke en tegenovergestelde verticale krachten van 19.620 Newton tonen, die een totaal van nul en een niet-vastgestelde horizontale kracht vormen.

Bepaal de horizontale kracht van de weg met behulp van de tweede wet van Newton - de kracht op een voorwerp evenaart zijn massa maal zijn versnelling. Waarschijnlijk weet u of kunt u het gewicht van het voertuig verkrijgen op basis van de specificaties van de fabrikant, maar u moet wel de snelheid van de vertraging berekenen. Een van de eenvoudigste manieren om dit te doen is om een ​​gemiddelde snelheid van vertraging aan te nemen vanaf het moment dat de remmen voor het eerst worden toegepast, tot het moment van loslaten. De vertraging is dan de totale snelheidsverandering gedeeld door de tijd die is verstreken tijdens het remproces. Als de Jeep van een snelheid van 20 meter per seconde naar 5 meter per seconde in 5 seconden ging, zou de gemiddelde vertraging 4 meter per seconde per seconde zijn. De benodigde kracht om deze vertraging te veroorzaken is 2.000 kg * 4 m /s /s, wat overeenkomt met 8.000 Newton.

Bereken het koppel dat de kracht van de weg veroorzaakt voor de as. Omdat koppel gelijk is aan kracht maal de afstand tot het punt van rotatie, is het koppel gelijk aan de kracht van de weg maal de straal van het wiel. De kracht van de weg is de gelijke en tegenovergestelde torsiereactie veroorzaakt door de remmen, dus het remkoppel is gelijk in grootte en tegengesteld aan de richting die wordt uitgeoefend door de weg. Als het wiel van de Jeep een straal van 0,25 meter heeft, komt het remkoppel overeen met 8000 N * 0,25 m of 2.000 Newton-meter.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

U kunt in de war raken met het feit dat er meerdere wielen zijn en dat het voertuig een bepaald gewicht over elke auto zal verdelen. Het totale koppel hangt echter nog steeds alleen af ​​van de hoeveelheid horizontale kracht die nodig is om het voertuig te stoppen. Als er zowel voor- als achterremblokken zijn en u het koppel wilt weten dat door elke set wordt uitgeoefend, kunt u schatten dat elke set een helft van het totale koppel levert.