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토크는 물체에 가해지는 힘입니다. 이 힘은 물체가 회전 속도를 변화시키는 경향이 있습니다. 자동차는 정지하기 위해 토크에 의존합니다. 브레이크 패드는 휠에 마찰력을 가해 메인 액슬에 토크를 발생시킵니다. 이 힘은 차축의 현재 회전 방향을 방해하여 자동차의 전진 운동을 중지시킵니다.
단계
자유도 다이어그램을 그립니다. 자유도 다이어그램은 하나의 객체를 분리하고 모든 외부 객체를 벡터 또는 비틀림 힘으로 대체합니다. 이를 통해 힘을 합산하고 물체에 작용하는 순 힘과 토크를 결정할 수 있습니다.
운전자가 제동을 시작할 때 차량에 작용하는 모든 힘을 보여주십시오. 중력의 하향 력이 있으며 도로에 가해지는 상향 력도 있습니다. 이 두 힘은 동일하고 반대이므로 서로 상쇄됩니다. 나머지 힘은 도로에 의해 가해지는 마찰력으로, 차량의 움직임과 반대 방향으로 수평으로 작용합니다. 예를 들어, 제동을 시작한 2,000 킬로그램 지프를 분석한다고 가정합니다. 귀하의 다이어그램은 19,620 뉴턴의 두 개의 동일하고 반대되는 수직 힘을 보여줍니다.이 힘은 0으로, 결정되지 않은 수평 힘입니다.
뉴턴의 2 법칙을 사용하여 도로의 수평력을 결정하십시오. 물체에 가해지는 힘은 가속도의 질량과 같습니다. 아마도 제조업체 사양에서 차량의 무게를 알고 있거나 얻을 수는 있지만 감속 비율을 계산해야합니다. 이를 수행하는 가장 간단한 방법 중 하나는 브레이크를 처음 적용한 시점부터 해제 지점까지의 평균 감속 속도를 가정하는 것입니다. 감속은 속도의 총 변화를 제동 과정에서 경과 된 시간으로 나눈 것입니다. 지프가 초당 20 미터의 속도에서 5 초에 초당 0 미터로 내려간 경우 평균 감속은 초당 4 미터입니다. 이 감속을 유발하는 데 필요한 힘은 2,000kg * 4m / s / s이며 이는 8,000 뉴턴입니다.
도로의 힘이 차축에 미치는 토크를 계산하십시오. 토크는 회전 지점으로부터의 거리와 힘의 거리를 곱하기 때문에, 토크는 도로의 힘에 바퀴의 반경을 곱한 것과 같습니다. 도로의 힘은 브레이크에 의해 발생하는 동일하고 반대의 비틀림 반응이므로 제동 토크의 크기는 도로에서 발생하는 토크와 크기 및 반대 방향입니다. 지프 휠의 반경이 0.25 미터 인 경우 제동 토크는 8,000N * 0.25m 또는 2,000 뉴턴 미터입니다.