Aluksi se mitä tiedän: Lepokitka on kappaleen liikkeellelähtöä vastustava voima ja esim. Auton liikkeelle lähtö perustuu tähän renkaan liukumisen estämiseen. Toisaalta se antaa momentin mm. Pyörälle. Lepokitka voi siis olla samaan aikaan kahdessa suunnassa esim. vierimisessä? Molemmat pyrkivät estämään liukumisen alkamista. Onko muuten kun keilapallon liukuessa toinen voima lepokitkaa ja nopeuden vastainen liukukitkaa?
Okei siis asiaan. En täysin ymmärrä tuota auton abs-jarrujen lepokitka asiaa. Miksi lepokitka jarruttaa ja samalla pyörän pyörimisnopeus pienenee? Eikö momentti silti ole vielä? Ja mistä tämä lepokitkan kasvu tässä tapauksessa aiheutuu ja miten niin liikkeelle vastakkaiseen suuntaan? Ymmärrän suunnan arkijärjen perusteella, mutta jos joku viitsisi avata tätä probleemaani yksinkertaisilla huomautuksilla ja varsinkin tuosta lepokitkan suunnasta ja muutoksesta olen kiinnostunut.
Kitkasta ja abs-jarruista
21
1708
Vastaukset
- iywuiuih
Ei kuulu ihan asiaan.
ABS antaa pyörivän pyörän samalla ohjata.
Lisäksi lukkiutuva pyörä kuumenee lumella ja asfaltilla pito heikkenee siihen verrattuna minä kuumenematon pinta jarruttaa. Lukkiutumaton pyörä ei kuumene niin voimakkaasti kun hankauskitka jää pois.
Siksi ABS ohjaa ja jarruttaa paremmin kuin lukossa oleva pyörä. - lepovaa
En ymmärtänyt ylläolevasta ajatuksenjuoksusta paljoakaan :)
1. Kitkavoiman suunta on aina liikesuunnalle vastakkainen.
2. Kun pyörä liukuu, kitka on vain liukukitkaa.
3. Pyörän pyöriessä vaikuttaa vain lepokitka
4. Lepokitka on suurempi kuin liukukitka
5. Pyörän pyöriessa saadaan maksimijarrutusvoima, joka on lepokitka kertaa pyörään kohdistuva paino.
6. Lepokitkasta "käytetään" vain vain jarrutusvoiman verran
7. Liukukitkasta käytetään aina kaikki
Jos pyörä lähtee liukumaan, kitkavoima tipahtaa vastaamaan liukukitkaa. Tällöin jarrun löysäys saa liukumisen loppumaan ja lepokitka saadaan jälleen käyttöön.
Jarrua kannattaa pitää juuri sillä rajalla, jossa liukuminen alkaa tai pumpata jarrua niin, että lepokitkaa saadaan mahdollisimman paljon käytettyä.
Maksimijarrutus saataisiin jarruttamalla tasan lepokitkan sallimalla voimalla. Kun voima ylittyy alkaa liku.
Jarrutusvoima on joko jarrun aiheuttama voima (momentti) lepokitkan ollessa ja liukuessa jarrutusvoima on jarrusta riippumatta likukitkaa vastaava.
Toivottavasti meni suurinpiirtein oikein!- lepovaa
1. kohta vaatinee ainaki tarkennusta
Liukukitka on liitettä vastaan, mutta miten renkaan pyöriessä voimat menee? - AAAsento !!!
lepovaa kirjoitti:
1. kohta vaatinee ainaki tarkennusta
Liukukitka on liitettä vastaan, mutta miten renkaan pyöriessä voimat menee?Lepokitkaa esiintyy silloin kun liikettä ei ole, sen suunta ei siis ole liikesuunnalle vastakkainen, koska sen esiintyessä liikesuuntaa ei esiinny !!!
Jos auto on pukeilla ja pyörät pyörii ilmassa, niihin kohdistuu ilmanvastuksesta aiheutuva voima liikettä vastaa, eri puolilla pyörää siis eri suuntainen voima.
Jos auto taas ajaa tiellä, pyörät eivät suinkaan pyöri vaan vierivät. Vierimisliike on kombinaatio pyörimisestä, translaatiosta, ja renkaan muodonmuutoksista.
Tästä taas aiheutuu vierimisvastusta, mikä on aina teho häviötä, missä mekaanista energiaa muuttuu muihin muotoihin, pääasiassa lämmöksi.
Tilanteessa ei välttämättä esiinny liikkeen suunnalle vastakkaisia voimia ollenkaan, mutta ne ovat hyvin yleisiä. Vierimisvastuksen olettaminen aina voimaksi on siis virheellinen, mutta hyvin tavallinen oletus, mitä esiintyy yleisesti myös oppikirjoissa.
Jos autolla ajetaan täysin kitkattomalle ja vaaka suoralle pinnalle (siis teoriassa), ei tällöin esiinny kitkaa, eikä auton nopeus hidastu, mikäli se etenee myötätuuleen juuri tuulen nopeudella. Sen pyörien pyörimisnopeus sen sijaan hidastuu, sillä ne menettävät koko ajan vierimisvastuksen seurauksena energiaa, ellei moottori tuota sitä koko ajan lisää. Pyörät lakkaavat siis vierimästä, ja auto jatkaa entisellä nopeudella renkaat lukossa luistaen, kun vierimisvastus saa kaiken pyörimisenergian hukattua.
Pyörän vieriessä voimat menee kunkin voiman osalta eri tavalla, etkä tietenkään edes kerro mistä voimasta haluat tietää, niitä on nimittäin aika monta. Tilanne riippuu myös siitä onko kyse vetävästä, jarruttavasta vaiko rullaavasta pyörästä. Pyörään vaikuttaa voimia mm, tiestä, ilmasta, laakereista, vetoakselista ja jarruista ja kaikilla niillä on oma osuutensa pyörän dynamiikkaan.
- 18+5
Taidat sotkea kitkan ja vierimisvastuksen. Esim. keilapallolla aluksi kitka sovittaa pallon pyörimisen ja etenemisnopeudet toisiaan vastaaviksi mutta sen jälkeen pallo kokee vain vierimisvastusta. Autossa vaikuttavat kaikki nuo tekijät: lepokitka, liikekitka ja vierimisvastus tilanteesta riippuen.
Auton rengas, tai yleensäkin karhealla pinnalla vierivä joustava aine ei noudata puhdasta kitkateoriaa.
renkaan pitoa on selitetty erilaisilla tavoilla, mutta pääperiaate on että suurin pito perustuu pinnan repeytymiseen.
Jo aivan normaaleilla renkailla saavutetaan helposti asfalttipinnalla yli 1 .n kitkakertoimia, joka on fysiikan alkeiden mukaan mahdottomuus puhtaana kitkana.
Rengas yleensä pitää parhaiten lämpimänä (pehmenee) ja silloin kun se luistaa.
ABS-jarrutkin toimivat niin että suurin osa ajasta pidetään rengasta lähes lukossa ja hetkellisesti vapautetaan ohjattavuuden säilymiseksi, asian voi havaita jarrutusjäljestä, osa renkaasta jää tien pintaan, joka edellyttää renkaan liukumista.
Toiminnosta on erittäin pienillä kitkalla ongelmana (jää ja lumi, joissa joissain tapauksissa lepo- ja liukukitkan erokin on suuri) se että kun jarrupainetta vähennetään luistossa kitkan pienuus vie kohtuuttoman kauan ennen kuin renkaan massa alkaa pyöriä, ja jarrutusteho heikkenee oleellisesti .
Näistä ilmeisesti ei ollut nyt kyse, mutta pääasia on että "kumipyörät " toimivat aivan oman mekanisminsa mukaan, joka ei noudata perinteistä fysiikan kitkateoriaa.- riksa5
Juuri tämä lepokitkalla " jarrutus" jota minulle ainakin lukiofysiikassa on esitetty on tämä pääongelmani, että miten pyörittävä voima onkin jarruttava? Miten kitkasta voi käyttää osan. Hyviä selityksiä kaikki. Jännää, että näinkin yksinkertianen ilmiö ei olekaan ihan läpihuutojuttu.
- Sitäpä se
Juuripa niin, edellä oli jo hyvä toteamus että niin kauan kuin rengas ei selvästi luista(tämäkin on veteen piirretty viiva, rengas luistaa aina enemmän tai vähemmän pyöriessään ( "sorto"), on parempi puhua vierintävastuksesta kuin kitkavoimasta !
Renkaiden dynamiikasta on teoreettista tietoa uuvuttavuuteen asti, aina vierintämatkan muutoksesta eri hidastuvuuksilla ja eri paineilla jne jne.
- riksa5
Ymmärrän, että vierimisvastus on vastustavana voimana, mutta lepokitkan avulla jarruttaminen ei vaan tahdo aueta.sehän yrittää pitää renkaan tiehen osuvan pisteen levossa hetkellisesti vai kuinka? Jos siis tämän pisteen nopeus pyrkii esimerkiksi hidastumaan, niin lepokitka pyrkii silloin kasvamaan ja suuntautuu suurenemassa määrin nopeutta vastaan? Olisiko tähän jotain kirjallisuutta tiedossa kenties?
- 14+5
Kysymys on analoginen tapaukselle, jossa lähdtään autolla liikkeelle liukkaalla pinnalla. Jos lähdetään voimakkaasti kaasuttaen niin että pyörä sutii, kiihtyvyys on heikkoa. Jos sovitetaan kaasun ja kytkimen käytön niin että rengas juuri ja juuri pitää, kiihtyvyys on maksimissaan.
- 3+3+3
Pyörän lepokitka vastaa pyörimättömän kappaleen lepokitkaa. Kun pyörän kehä etenee samaa nopeutta tien pinnan kanssa, kitka on samanlainen kuin rengas ja tie olisivat paikoillaan.
Jos vaikkapa kuution muotoista kappaletta vedetään, on kitkavoima aina yhtäsuuri, mutta vastakkaissuuntainen vetävään voimaan nähden. Sitten kun kuutio liikahtaa, siirrtyää liikekitkaan, jolloin kitkavoima on teoriassa vakio, toisin kuin lepotikikassa, jossa se mukautui ulkoisen voiman suuruiseksi. Samalla tavalla kuin vaikka seinää työntäessä seinä työntää samalla voimalla takasin (jollei kaadu tai anna periksi).
Tämän saman pitäisi päteä pyörivään luistamattomaan pyörään. Ei päde.
Pyörän kumiosan kosketuspinta tiehen pyörän pyöriessä ei ole sama asia kuin paikallaan oleva rengas.
Kosketuspinnassa tapahtuu lamellien välistä liikettä ja pinnan hetkellistä pientä luistoa alustaa vasten, ja renkaan vierintämatka poikkeaa selvästi renkaan pinnan pituudesta.
Lisäksi pito ei perustu puhtaaseen kitkaan, vaan myös pinnan epätasaisuuksien vastukseen.- 230
Lukion fysiikan tehtävissä ei tutkita auto-/rengastekniikkaa, vaan fysiikan perusominaisuuksia. Tehtävissä otetaan näennäisiä käytännön sovelluksia. Näissä tehtävissä oletetaan pyörällä olevan vain liuku- ja lepokitkat.
- riksa5
Voidaanko siis ajatella, että auton jarrujen hidastaessa pyörän pyörimisnopeutta, lepokitka pyrkii hidastamaan etenemisnoputta pitääksen yllä vierimisehtoa?
- 12+45
Jos pyörät menevät jarrutettaessa lukkoon, johtuuko tämä sitten jarrujen aiheuttamasta momentista, joka johtaa vastaavasti lepokiitkan suurimman arvon ylittymiseen renkaan alapinnalla?
- autoinsinööri
Oho, onpas ketjussa tosi paljon puppua.
Toivottavasti kukaan ei ainakaan opiskele tämän ketjun väitteitä, vaan kaivaa jostain ihan oikean asiaa käsittelevän oppikirjan.
Tosin esim englannin kielellä löytyy kyllä netistäkin asiaa, mutta suomeksi ei kyllä näytä helpolla löytyvän.- Wisserikö se esiinty
Varsinainen tietoniekka taas !
Kuka hyvänsä osaa mahtipontisesti kertoa että muut on tyhmiä
Jos tiedät jotain erikoista, niin voisit sen kertoakin samalla vaivalla kun haukut muita.
- 2+6
http://per.physics.helsinki.fi/~kurkisuo/6.2.D/00DimVoimat.pdf
Tässä kyseisessä tekstissä sanotaan: "Lepokitkalla sen sijaan on vastakkaiset vaikutukset pyörimiseen ja etenemiseen. Jos se jarruttaa etenemistä, se kiihdyttää pyörimistä, ja päin vastoin." Tällä ei kaiketi tarkoiteta tilannetta,jossa auto kiihtyy tällöinhän kitka hidastaisi pyörimisliikettä?? Lepokitka estää tässä tapauksessa pyörän liukumiseen lähdön ja voima eteenpäin ja auto liikkeelle.- 2+6
http://public.wsu.edu/~jtd/Physics205/Chap4/Chap4.htm
Tuosta linkistä hyvää kuvaa kun tarpeeksi alas jaksaa kelata. Sielä myös jarrutustilanne esitetty.
Siis otan äskeisen viestin muutama alinta riviä takaisin. Käsitän asian näin, että kun kiihdytetään esim. Autolla lepokitka aiheuttaa liikkeelle lähdön kuten tiedämme ja samalla siis pyrkii hidastamaan pyörimisnopeutta (energiaa sisäenergiaksi?). Jarrutettaessa jarrujen momentti aiheuttaa samankaltaisen tilanteen renkaan toiselle puolelle ja hidastavat pyörimistä. Tällöin lepokitkan suunta auton nopeudelle vastakkainen ja pyrkii kasvattamaan pyörimisnopeutta samalla hidastaen etenemistä. Molemmat nopeudet kuitenkin hitaampia kuin alussa, koska pyörimisenrgiaakin muuttunut sisäenergiaksi. Sanokaa jos olen aivan hakoteillä. Tuossa tuo momenttien summa ihmetyttä kun luulisi niiden kumoavan toisensa... - 2+6
2+6 kirjoitti:
http://public.wsu.edu/~jtd/Physics205/Chap4/Chap4.htm
Tuosta linkistä hyvää kuvaa kun tarpeeksi alas jaksaa kelata. Sielä myös jarrutustilanne esitetty.
Siis otan äskeisen viestin muutama alinta riviä takaisin. Käsitän asian näin, että kun kiihdytetään esim. Autolla lepokitka aiheuttaa liikkeelle lähdön kuten tiedämme ja samalla siis pyrkii hidastamaan pyörimisnopeutta (energiaa sisäenergiaksi?). Jarrutettaessa jarrujen momentti aiheuttaa samankaltaisen tilanteen renkaan toiselle puolelle ja hidastavat pyörimistä. Tällöin lepokitkan suunta auton nopeudelle vastakkainen ja pyrkii kasvattamaan pyörimisnopeutta samalla hidastaen etenemistä. Molemmat nopeudet kuitenkin hitaampia kuin alussa, koska pyörimisenrgiaakin muuttunut sisäenergiaksi. Sanokaa jos olen aivan hakoteillä. Tuossa tuo momenttien summa ihmetyttä kun luulisi niiden kumoavan toisensa...Hmm mitenkähän nyt siis kiihdytettäessä autoa. Onko moottorin antama momentti yhtä suuri kuin lepokitka hetkillä, kun rengas ei luista vai onko tiehen kohdistuva voima vielä erillinen asia kuin moottorin aiheuttama momentti? Muutenhan kuvassa tulisi tasapaino tilanne ja pyörä ei liikkuisi... Ja sama juttu jarrutettaessa, kun lepokitka jarruttaa etenmistä, mutta kiihdyttää momentillaan vierimistä. Joku ajatusvirhe minulla on selvästi tässä ei ole järkeä. Apua!!
- 2+6
Nyt kokoan oman yksinkertaisen kysymykseni tähän: miksi kiihdyttäessä pyörän pyörimisnopeus kasvaa vaikka lepokitka vastustaa pyörän liukumista pinnan suhteen aiheuttaen momentin pyörään? Eikö tämä voima olekaan yhtä suurikuin auton moottorin aiheuttama momentti vai onko tämä vain sen impulssin suuruinen joka aiheutuu renkaan painautumisesta tiehen? Toivottavasti tähän nyt joku osaisi vastata.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Mikä on kaivattusi etunimi?
Otsikossa siis on kysymys eriteltynä. Vain oikeat vastaukset hyväksytään.1543094En kestä katsoa
Sitä miten sinusta on muut kiinnostuneita. Olen kateellinen. Siksi pitäisi lähteä pois961643- 1431587
Kun viimeksi kohtasitte/näitte
Mitä olitte tekemässä? Millainen ympäristö oli? Löydetään toisemme...1241465Peräti 95 % persujen kannattajista rasisteja
Kertoo EVA:n teettämä kysely. Pakollista yhdenvertaisuuskoulutusta tarvitsee siis paljon laajempi joukko kuin pelkästää3801459Olet kyllä vaarallisen himokas
Luova, kaunis, määrätietoinen, pervo, mielenkiintoinen, kovanaama, naisellinen ja erikoinen.991275Anna vielä vähän vihreää valoa
Teen sitten siirtoni, nainen. Tiedän, että olet jo varovaisesti yrittänyt lähestyä, mutta siitä on jo aikaa. Jos tunnet16999On minulla suunitelma
Siitä ei vain tiedä kukaan muu kuin tällä hetkellä minä. Suunnitelma ja varasuunnitelma. Sinun takiasi nainen. Vain s48882- 59862
Palstan ylivoimaisesti suosituin keskustelunaihe
Palstan suosituin keskustelunaihe näyttää olevan homoseksuaalisuus. Otsikoiden perusteella voisi kuvitella olevansa Seks260842