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Le couple est une force exercée sur un objet, qui tend à modifier sa vitesse de rotation. Une voiture utilise le couple pour s’arrêter. Les plaquettes de frein exercent une force de friction sur les roues, créant un couple sur l'axe principal, rendant difficile la direction actuelle de l'axe de rotation et empêchant tout mouvement en avant.
Les instructions
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Dessinez un diagramme de corps libre. Une telle caractéristique isole l'objet et remplace tous les objets externes par des vecteurs ou des forces de torsion. Cela vous permet d'ajouter et de déterminer la force nette et le couple agissant sur un objet.
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Indiquer toutes les forces agissant sur le véhicule lorsque le conducteur commence à freiner. Il y a la force de gravité vers le bas et aussi la force exercée par la route vers le haut, qui sont égales et opposées, s'annulant l'une l'autre. Il reste la force de friction exercée par la route, qui agit horizontalement, dans le sens opposé au déplacement du véhicule. A titre d'exemple, supposons que vous envisagiez une Jeep de 2 000 kg qui vient de commencer à freiner. Son diagramme montrerait deux forces verticales égales et opposées de 19 620 Newtons, qui s’annulent, et une force horizontale indéterminée.
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Déterminez la force horizontale de la route à l'aide de la deuxième loi de Newton: la force exercée sur un objet est égale à sa masse multipliée par l'accélération. Il est possible d'obtenir le poids du véhicule à partir des spécifications du fabricant, au cas où vous ne le sachiez pas, et il est nécessaire de calculer le taux de décélération. L’un des moyens les plus simples consiste à supposer un taux de décélération moyen à partir du moment où les freins sont déclenchés jusqu’à l’arrêt du véhicule. La décélération est le changement total de vitesse divisé par le temps écoulé pendant le processus de freinage. Si la Jeep passe de 20 m / s à 0 m / s en 5 secondes, sa décélération moyenne est de 4 m / ². La force requise est égale à 2 000 kg * 4 m / s², soit 8 000 Newtons.
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Calculez le couple que la force de la route génère sur l'essieu. Comme le couple est égal à la force multipliée par la distance du point de rotation, le couple résulte de la force de la route multipliée par le rayon de la roue. La force de roulement est la réaction égale et opposée à la torsion provoquée par les freins, de sorte que le couple de freinage est égal en magnitude et opposé au couple exercé par la route. Si la roue Jeep a un rayon de 0,25 m, le couple de freinage est égal à 8 000 N * 0,25 m ou 2 000 Nm.
Les marches
Comment
- Vous pouvez être dérouté par le fait qu'il y a plusieurs roues et que le véhicule distribue une certaine quantité de poids sur chacune d'elles. Cependant, le couple total dépend uniquement de la quantité de force horizontale requise pour arrêter le véhicule. S'il existe deux plaquettes de frein avant et arrière, pour déterminer le couple exercé par chaque ensemble, estimez que votre contribution est égale à la moitié du couple total.