Moment är en kraft som utövas på ett objekt; denna kraft tenderar att få föremålet att ändra sin rotationshastighet. En bil är beroende av vridmoment för att komma till ett stopp. Bromsbeläggen utövar en friktionskraft på hjulen, vilket skapar ett vridmoment på huvudaxeln. Denna kraft hindrar axelns nuvarande rotationsriktning, vilket stannar bilens framåtriktade rörelse.

Steg

Rita ett fria kroppsdiagram. Ett fri-kroppsdiagram isolerar ett objekt och ersätter alla yttre objekt med vektorns eller torsionskrafterna. Detta gör att du kan summera styrkor och bestämma nätkraft och vridmoment som verkar på ett objekt.

Visa alla krafter som verkar på fordonet när föraren börjar bromsa. Det finns gravitationens nedåtgående kraft, och det finns också den uppåtriktade kraften som vägen utövar. Dessa två krafter är lika och motsatta, så de avbryter varandra. Den återstående kraften är den friktionskraft som utövas av vägen, som verkar horisontellt i motsatt riktning mot fordonets rörelse. Antag att du analyserar en 2000 kg jeep som bara har börjat bromsa. Dina diagram skulle visa två lika och motsatta vertikala krafter på 19 620 Newtons, vilka summa upp till noll och en viss obestämd horisontell kraft.

Bestäm vägens vågräta kraft med Newtons andra lag - kraften på ett objekt är lika med dess massa gånger dess acceleration. Du kan förmodligen antingen veta eller kan få fordonets vikt från tillverkarens specifikationer, men du måste beräkna hastigheten på retardation. Ett av de enklaste sätten att göra detta är att anta en genomsnittlig decelerationshastighet från det att bromsarna först appliceras, till frigöringsplatsen. Retardationen är då den totala hastighetsändringen dividerad med den tid som förflutit under bromsprocessen. Om jeepen gick från en hastighet av 20 meter per sekund till 0 meter per sekund om 5 sekunder, så skulle dess genomsnittliga retardation vara 4 meter per sekund per sekund. Den kraft som krävs för att orsaka denna retardation motsvarar 2000 kg * 4 m /s /s, vilket motsvarar 8 000 Newton.

Beräkna vridmomentet som vägens kraft orsakar om axeln. Eftersom vridmomentet motsvarar kraft gånger dess avstånd från rotationspunkten är vridmomentet lika med vägens kraft gånger hjulets radie. Vägens kraft är den lika och motsatta torsionsreaktionen som orsakas av bromsarna, så bromsmomentet är lika stort och motsatt i riktning mot vridmomentet som utövas av vägen. Om jeephjulet har en räckvidd på 0,25 meter är bromsmomentet lika med 8 000 N * 0,25 m eller 2,000 Newton meter.

TL; DR (för länge, läste inte)

Du kan bli förvirrad med det faktum att det finns flera hjul, och fordonet kommer att fördela en viss mängd över varandra. Det totala vridmomentet beror dock bara på den mängd horisontell kraft som krävs för att stoppa fordonet. Om det finns både främre och bakre bromsbelägg och du vill veta vridmomentet som utövas av varje set, kan du uppskatta att varje set bidrar med hälften av det totala vridmomentet.