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El torque es una fuerza ejercida sobre un objeto, tendiendo a hacer que la velocidad de rotación de él sea alterada. Un coche utiliza el par para parar. Las pastillas de freno ejercen una fuerza de fricción sobre las ruedas, creando un par sobre el eje principal, dificultando la dirección actual del eje de rotación e impidiendo el movimiento hacia adelante.
instrucciones
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Dibuje un diagrama de cuerpo libre. Esta característica aísla el objeto y reemplaza todos los objetos externos por vectores o fuerzas de torsión. Esto permite sumar y determinar la fuerza neta y el torque actuantes en un objeto.
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Mostrar todas las fuerzas que actúan sobre el vehículo cuando el conductor comienza a frenar. Existe la fuerza de la gravedad hacia abajo y también la fuerza ejercida por la carretera hacia arriba, las cuales son iguales y opuestas, anulándose mutuamente. La fuerza de fricción ejercida por la carretera, que actúa horizontalmente, en la dirección opuesta al movimiento del vehículo. Como ejemplo, suponga que está analizando un Jeep de 2.000 kg que acaba de comenzar el frenado. Su diagrama mostraría dos fuerzas verticales iguales y opuestas de 19.620 Newtons, que se anulan, y una fuerza horizontal indeterminada.
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Determine la fuerza horizontal de la carretera usando la segunda ley de Newton - la fuerza sobre un objeto es igual a su masa veces la aceleración. Es posible obtener el peso del vehículo a partir de las especificaciones del fabricante, si usted no sabe, siendo necesario calcular la tasa de desaceleración. Una de las maneras más simples de hacer esto es asumir una tasa media de deceleración a partir del momento en que los frenos se accionan hasta que el vehículo se detenga. La desaceleración es el cambio total en la velocidad dividida por el tiempo transcurrido durante el proceso de frenado. Si el Jeep ha pasado de una velocidad de 20 m / s a 0 m / s en 5 segundos, su desaceleración media es de 4 m / ². La fuerza necesaria para ello es igual a 2.000 kg * 4 m / s², lo que equivale a 8.000 Newton.
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Calcule el par que la fuerza de la carretera causa sobre el eje. Como el torque es igual a la fuerza a veces la distancia desde el punto de rotación, el binario es el resultado de la fuerza del camino veces el radio de la rueda. La fuerza de la carretera es la reacción igual y opuesta a la torsión causada por los frenos, de modo que el torque de frenado sea igual en magnitud y opuesto hacia el torque ejercido por la carretera. Si la rueda del Jeep tiene un radio de 0,25 m, el par de frenado es igual a 8.000 N * 0,25 m o 2.000 Nm.
pasos
consejos
- Usted puede estar confundido con el hecho de que hay varias ruedas y el vehículo distribuye cierta cantidad de peso sobre cada una. Sin embargo, el par total depende sólo de la cantidad de fuerza horizontal necesaria para parar el vehículo. Si hay dos pastillas de freno delanteras y traseras, para saber el torque ejercido por cada conjunto, estime que su contribución sea de la mitad del torque total.