4.5 - הסבר מפורט

4.5 הסבר מפורט

שמתי לב שאולי היה בילבול קטן מזה....

שאלה 4.5 היא ראשונה מסוגה שאנחנו נתקלים בברייקס. הטריק כפי שראיתם הוא לדעת לסמן את הכוחות נכון. גם חשוב בכל תרגילי ברייקסים לחלק את הדיאגרמה גוף חופשי לשניים, לברייקס ולידית שלו. (תתעלמו מהמלבן השחור).

שימו לב שמסומן לנו הכיוון של הסיבוב של הגלגל אז קל מאוד לקבוע לאיזה כיוון החיכוך יהיה.  חיכוך תמיד מתנגד לתנועה, אז  נרשום אותו בכיוון ההפוך, ובגלל שהחיכוך פועל בין הגלגל לידית נרשום אותו בשני השרטוטים. בשרטוט של הידיד רשמנו גם כוח נורמלי. זה כמו שאנחנו שמים כוס על שולחן, השולחן מפעיל כוח נורמלי על הכוס כמו במקרה הזה.

בגלל שבתרגיל שלנו לא רשום לנו את המשקל של הגלגל, ואנחנו יודעים ש

mg = normal force

אז אנחנו מתחשבים בכוח שהגלגל מפעיל (המומנט שהוא מפעיל ליתר דיוק) ולא במשקל שלו...כלומר, אנחנו רק מתחשבים במומנט שלו (אבל אני רק אומרת את זה עקרונית שתבינו איך יש כוח נורמאלי בשרטוט הזה - זה לא אומר שהכוח הנורמלי בהכרח שווה ל-5, זה כמה שהמומנט של הגלגל שווה...בהמשך נראה את החישובים)

אז במקרה שלנו אנחנו שמים את הברייקס על הגלגל המסתובב, אז הגלגל המסתובב יפעיל כוח על הברייקס בכיוון הנגדי לו.  הכוח כאן שגורם לעצירת הגלגל מתחיל מ-P, אבל בתכלס זהו ה-FB - כוח החיכוך. עוצרים את הגלגל הזה רק דרך חיכוך כי כל דרך אחרת היתה מסוכנת. חיכוך עוצר את הגלגל באיטיות אבל בביטחון. 

נשתמש בדיאגרמה הראשונה למצוא את FB. לא תמיד קל לראות איזה דיגרמה להשתמש ומה צריך למצוא על ההתחלה - זה קטע של ניסוי ותעייה, ולאט לאט מקבלים ניסיון...

אחרי שמצאתי את FB - ניסיתי לעשות משוואת מומנטים בדיגראמה הראשונה וראיתי שיש בעייה -- אין לי את NB - הכוח הנורמאלי שדיברנו אליו. אבל יש לנו נוסחא קבועה - 

נשתמש בה למצוא את NB (כפי שרשום למעלה)

נשאר רק להשתמש בדג"ח השני של הידית למצוא את P - ויש לנו את כל הנתונים! רק שימו לב שתירגמתי את המרחקים למטרים, כל השאר זה מתמטיקה...