Es gibt ein paar Dinge in der Autophysik, die mich immer wieder verwirren, und ich hoffe, Sie können mir helfen, mein Verständnis zu verbessern. Das erste, was ich besprechen möchte, ist das Bremsen.
Ich verstehe, dass beim Beschleunigen eines Autos die Räder auf dem Asphalt nach hinten drücken, was zu einer Schleppkraft führt, die das Auto beschleunigt (N3-Paar). Wenn jedoch die Bremsen betätigt werden und die Bremskraft einen bestimmten Wert nicht überschreitet, drehen sich die Räder immer noch - und drücken so immer noch auf den Asphalt - die gleiche Geschichte. Alle Diagramme, die ich im Internet gefunden habe, zeigen jedoch den Kraftvektor mit seinem Kopf gegen die Bewegung des Autos, was intuitiv durchaus sinnvoll ist, aber ich würde wirklich gerne wissen, wodurch diese Richtungsänderung verursacht wird.
Meine Vermutung ist, dass es etwas mit dem Einrücken der Bremsbeläge zu tun haben muss, sie erzeugen viel Reibung auf dem Rotor und wandeln die kinetische Energie des Autos in Wärme um. Aber wenn ich versuche, ein Freikörperdiagramm zu zeichnen, gibt es nirgendwo die innere Kraft, die gezeichnet werden könnte.
Danke, dass Sie Ihre Zeit im Voraus investieren!
Wenn ein Auto bremst, drücken die Räder auf den Asphalt in die entgegengesetzte Richtung als beim Beschleunigen. Es ist also nicht dieselbe Geschichte.
Beschleunigung : Die Kraft wird vom Motor erzeugt, der ein Drehmoment auf die Welle ausübt, die die Räder dreht. Die Reibung am Kontaktpunkt zwischen den Rädern und der Straße führt zu der Vorwärtskraft.
Bremsen : Während des Bremsens wendet der Motor normalerweise kein aktives Drehmoment auf die Welle an, sodass die Vorwärtskraft weg ist. Andererseits üben die Bremsbeläge eine Kraft auf den Rotor aus und verlangsamen ihn. Dies hat den gegenteiligen Effekt auf die Raddrehung: Sie werden nicht gezwungen, schneller, sondern langsamer zu drehen. Diese (+ Reibung) führt zu Verzögerungskräften am Kontaktpunkt mit der Straße.
Ihre Vermutung ist etwas richtig, für Details siehe untenstehenden Link.
Und was das Freikörperdiagramm betrifft, denke ich nicht, dass die inneren Kräfte gezeichnet werden müssen. Tatsache ist, dass das Anhalten der Drehung der Räder das Auto selbst nicht anhält.
(Auch die kinetische Energie des Autos hängt nicht mit der Drehung der Räder zusammen, sondern hängt vom fahrenden Auto selbst ab.)
Wenn sich das Auto mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, erfahren die Räder keine Reibung vom Boden, da sich die Räder mit einer Geschwindigkeit drehen, die gleich der Geschwindigkeit des Autos ist.
Vielleicht haben Sie diesen Ausdruck gesehen:
Dies ist eine Bedingung für reine Rotation, bei der keine Reibung auf die Räder wirkt. Allerdings wann
Die No-Slip-Bedingung ist , Wo ist die lineare Geschwindigkeit der Mitte des Reifens/Rads/Autos, ist der Radius des Rades und B. die Winkelgeschwindigkeit des Rads, führt dazu, dass die Reibungskraft zwischen dem Reifen und der Straße am Kontaktpunkt auf einer horizontalen Straße Null ist.
Wenn der Motor versucht, das Rad schneller drehen zu lassen, besteht die Möglichkeit einer relativen Bewegung zwischen dem Reifen und der Straße am Kontaktpunkt, sodass eine Haftreibungskraft auf den Reifen wirkt, die die lineare Geschwindigkeit (und Winkelgeschwindigkeit) des Reifens erhöht /Rad/Auto.
Dies ist die in Vorwärtsrichtung wirkende Haftreibungskraft.
Wenn die Bremsen versuchen, die Drehung des Rads wieder zu verlangsamen, wirkt eine Haftreibungskraft auf den Reifen, die die lineare Geschwindigkeit (und Winkelgeschwindigkeit) des Reifens/Rads/Autos verringert.
Diese Haftreibungskraft wirkt der Bewegung des Autos entgegen.
Die Haftreibungskraft zwischen Reifen und Auto versucht also immer dafür zu sorgen, dass es am Kontaktpunkt zu keiner Relativbewegung zwischen Reifen und Fahrbahn kommt.
Wenn es zwischen dem Reifen und der Straße zu einem Schlupf kommt (entweder beim Beschleunigen oder Bremsen), übernimmt die kinetische Reibung, um zu versuchen, die relative Bewegung zwischen dem Reifen und der Straße am Kontaktpunkt zu verringern.
Einfach ausgedrückt haben Sie also eine Reihe von Kräften, die auf das Auto einwirken, darunter das Gewicht des Autos, die normale Reaktion der Straße auf das Auto, die Reibungskräfte zwischen den Reifen des Autos und der Straße und die Reibungskräfte zwischen der Luft und das Auto.
Um ein vollständiges Bild zu erhalten, müssen Sie auch die auf das Auto einwirkenden Drehmomente berücksichtigen, die dazu führen, dass sich die Vorderseite des Autos beim Beschleunigen etwas anhebt und beim Bremsen etwas absenkt.
Eine zu große Beschleunigung erzeugt Drehmomente, die Probleme verursachen können.
Stell dir vor, die Straße schwebt. Bremsen würde die Straße nach vorne schieben, und Beschleunigen würde die Straße nach hinten schieben.
Ich liebe Schach
Anjan
Anjan