[fizyka] nieco wektorów w hamulcach tarczowych

[johnny606]

hej.

ostatnio naszło mnie kolejne frapujące pytanie w stylu "a w sumie to po co mi to wiedzieć"

rzecz dotyczy hamulców tarczowych. otóż jak wiemy, umieszczane są one z lewej strony piasty i są odsunięte od osi wyznaczanej przez koło jako całość z oponą, tam o kilka centymetrów (pytanie poboczne - ile? dla przykładowej piasty 100)

czy wobec tego w chwili hamowania nie powinien powstawać moment, kierujący koło w lewą stronę?, czy może w jakiś sposób jest to kompensowane tym, że z prawej strony środek ciężkości szprych jest nieco bardziej odsunięty od osi wytyczonej przez obręcz?

 

jak w czasie jazdy wpływa ciężar samej tarczy hamulcowej (która umieszczona jest na stałe do piasty i razem z nią się cały czas obraca) na kierunek jazdy roweru?

 

naturalnie pomijamy tu fakt, że rower wyposażony jest w kierownicę a rowerzysta w bicepsy, dyskusja czysto teoretyczna.

jeżeli pominąłem jakąś podstawową zależność, co to dzieci w przedszkolu znają w nocy o północy to z góry przepraszam, że się zagapiłem i proszę o skasowanie.

tematu

[Puklus]

Powinien a nawet cie zaskoczę bo występuje Odkręć koło i zahamuj tarczą ( lekko oczywiście) zobaczysz ze koło w lewo pojedzie. Miałem gile z hamulcem tarczowym i hamulec postanowił jedną tulejkę ślizgową zjeść bardziej niż druga, co świadczy o momencie skrętnym występującym podczas hamowania.

[copone]

Normalne że siły poprzeczne działają, ty tego nie odczuwasz bo masz punkt zaparcia. Można to porównać do pchchania ręką w drzwi. Teoretycznie czym mniejsza powierzchnia tym trudniej je wyłamać a przy dużej powierzchni wygięcie czy nawet pęknięcie dziewiczek to nic przy tej samej sile. Dlatego przy tarczach bardzo ważna jest ich jakość z całym osprzętem z jakim współpracują. Nie mówię tutaj o siłach wzdluznych (tarcie) bo to jeszcze co innego

oczywiście należy w moim wywodzie zamienić siłę wzdłużną z poprzeczną

[johnny606]

no ale to nie jest właśnie tak, że te siły (poprzeczne, wzdłużne - pogubiłem się trochę) w każdym razie pochodzące od tarcia; powodują zmianę kierunku jazdy?. przecież jakby biorąc środek ciężkości obręczy z tym całym dziadostwem to znajduje się on powiedzmy w geometrycznym środku piasty a zacisk jest z dala od tego miejsca.

zastanawiam się również czy jakby zacisk umieszczony był Nad piastą, w widoku z boku, a nie z jej prawej storny (koło przednie), czyli jakby dalej od naszego tyłka i bliżej dłoni niż obecnie to to nie powinno przestać działać?

[copone]

Żeby siła mogła działać musi mieć punkt podparcia poza układem krótko mówiąc gdyby z taką siłą ktoś z boku kopną cię w koło to cię wyrzucić na bok tu nie ma takiej możliwości bo siły działają w jednym układzie

[johnny606]

ale, że niby akcja na tarczy i reakcja na zacisku dają zero i koło mi nie skręca przy hamowaniu? (tarcza pcha w jedną, widelec w drugą) hm ?

[copone]

Raczej siły są przenoszone na cały układ (rowerzysta z rowerem) i są za małe aby zadziałać. Nadmiar siły idzie w tarcie dlatego można spalić tarcze. Gdybyś chciał takiego efektu o jakim piszesz musiał byś uderzać klockiem w tarcze bardzo duża siłą, wtedy zapewni byś skręcił

[zekker]

Zrób eksperyment:

-ściągasz klamkę z kierownicy

-prosisz drugą osobę o potrzymanie roweru z przednim kołem w górze

-rozkręcasz koło, stabilizujesz kierownicę

-zaciskasz powoli klamkę uważając, żeby pancerzem nie zmieniać pozycji koła

-patrzysz jak się zachowuje kierownica/koło

[Siurak]

Jak na mój gust (sprawdzałem też eksperymentalnie) to kierownica po naciśnięciu hamulca skręca w prawo. poniżej wrzucam zrobiony na szybkości rysunek. Proszę wybaczyć jego niefizyczność ale mechanikę miałem dawno temu, plus uważam że taki przekaz jest jaśniejszy. Uprościłem trochę budowę zacisku (znajduje się on na równi z lewym goleniem/golenią amora). Tarcza w miejscu zacisku obraca się "w stronę jazdy". Podczas hamowania będzie ona działać siłą na zacisk (co przełoży się też na lewą goleń) i pchać w stronę jazdy. To przełoży się na skręt naszej kierownicy w prawo.
Oczywiście podczas jazdy znajduje się tam nasza ręka, która utrzymuje wszystko w miejscu.
Inna sprawa, że w rzeczywistości zacisk znajduje się bardziej z tyłu. Siły w tym miejscu działają bardziej w górę niż do przodu. Jeśli gdzieś popełniłem błąd to czekam na konstruktywną krytykę.

https://www.dropbox.com/s/6u82a586opvciiz/hamulec.jpg

[johnny606]

takie eksperymenty też dają raczej sporo wątpliwości bo  jak już podniesiemy koło to nawet odkręcając klamkę wciąż mamy ciężki zacisk na jednym ramieniu widelca. weźmy też pod uwagę, że koło jak zwalnia to traci efekt żyroskopowy i naturalnie, będzie je znosić. a może tu coś z Coriolisem jest właśnie?
w lewo, w prawo.. chyba najlepiej byłoby opisać to jakimś równaniem.

[Siurak]

Jak chcesz wyprowadzać równanie uwzględniające momenty pędu i efekt Coriolisa to czeka Cię troche pracy, dlatego lepiej jest rozwiązywać takie zagadnienia na uproszczonych statycznych modelach. Z takich wychodzi mi, że koło skręca w prawo. W rzeczywistosci pewnie nie skręca wcale, bo przy wszystkich innych siłach działających na rower podczas hamowania ten mały wektor składowy jest dla rowerzysty nieodczuwalny.

[johnny606]

nie ma mowy o statyce tam gdzie występują przyspieszenia :| (tu akurat hamowanie)
spróbuję coś skrobnąć w tzw. długie jesienne wieczory.

 

w dalszym ciągu mile widziane wszelkie opinie

[Jaca911]

Panowie zacznijcie od podstaw czyli od trzech zasad dynamik Newtona.

Jeśli zacisk jest po lewej stronie roweru to kierownica skręci się w lewo. Złym, niedobrym, okropnym nawykiem ze szkoły jest posługiwanie się nieistniejąca siła lub siłami bezwładności. Wprowadza to wiele nieporozumień i błędnych wniosków.

[copone]

@Johnny606 belkę statyczną może jeszcze bym policzył ale już przy dynamice wymiekam

[Siurak]

@@johnny606,
W momencie zatrzymania koła masz już statykę. Przyspieszenia sprowadzą Cię tylko do liczenia całek, pochodnych i wyjdzie Ci z tego to, że im koło wolniej się obraca tym mniejszą siłą działa na zacisk, aż do zera w momencie zatrzymania. Wyobraź sobie, że masz lewą goleń oderwaną od korony w momencie hamowania. Goleń razem z zaciskiem będzie się obracać tak samo jak koło. Teraz wyobraź sobie że taka kręcąca się goleń przyczepia sie z powrotem do korony amora. W którą stronę takie uderzenie przekręci kierownicę, w lewo czy w prawo?

@@Jaca911,
Rozrysuj proszę to co napisałeś i wytłumacz skąd się bierze ta siła skręcająca w lewo

[Jaca911]

 

 

wytłumacz skąd się bierze ta siła skręcająca w lewo

Już Ci pisałem

 

 

Tarcza w miejscu zacisku obraca się "w stronę jazdy". Podczas hamowania będzie ona działać siłą na zacisk (co przełoży się też na lewą goleń) i pchać w stronę jazdy. To przełoży się na skręt naszej kierownicy w prawo.

Tarcza nie będzie działać na zacisk, bo nie generuje żadnej siły (realnej siły, bo jakieś pozorne tak), na tarczę działa niezrównoważona siła hamująca powodująca przyspieszeni ujemne (opóźnienie) zwane potocznie hamowaniem Działa ona w przeciwnym kierunku do ruchu roweru, a że jest przesunięta w stosunku do osi obrotu widelca w lewo to wynikiem działania tej siły może być tylko obrót koła w lewo (plus ewentualne przechylenie roweru na lewo w wyniku zjawiska żyroskopowego)...

Zainteresuj się:

1. 3 prawa dynamiki Newtona

2. Układy inercyjne i nieinercyjne

3. Siła bezwładności rzeczywista czy pozorna?

Wtedy wszystko stanie się jasne

 

 

[johnny606]

@Siurak
statyka statyką.. jak już koło się zatrzyma to choćbym i z całej siły naciskał na klamkę to nic szczególnego się nie wydarzy. ponaciągam sobie linkę czy tam pościskam płyn i tyle z tego będzie.

jak dla mnie to jednak koło nie powinno skręcać w ogóle; poprzez reakcję na zacisku o przeciwnym zwrocie.

w samochodzie, kiedy hamuje nam tylko lewa strona to znosi nas w lewo bo prawa strona bezwładnie "jedzie szybciej", w rowerze to nie może działać

[Jaca911]

Zastanów się dlaczego lecisz przez kierownicę przy ostrym hamowaniu?

[Siurak]

W samochodzie lewa strona ma kontakt z podlozem w rowerze nie. ale o tym jutro, bo jestem w pracy.

 

Jaca911 masz racje, ale mowisz o REAKCJI. Jesli chcesz zrozumiec o jakiej sile mowie kiedy pisze o tarczy dzialajacej na zacisk, to przyloz palec do krecacej sie tarczy i powiedz w ktora strone go popchnelo. W hamowaniu dzieje sie to samo, a reakcje ktora dziala na tarcze zatrzymujac ja, bierze sie stad, ze trzymamy rekami kierownice i w efekcie nic nie skreca. Gdyby jednak naszych rak nie bylo to kierownica skrecilaby w prawo bo reakcji by nie bylo.

[Jaca911]

Siurak jeszcze raz.

Układy intencyjne w tym przypadku to podstawa. Jeśli układem inercyjnym jest twój palec to masz rację sila działa na palec. Ale jeśli układem inercyjnym jest koło z tarczą to nie masz racji na palec nie działa żadna niezrownowazona sila. Przykładając palec (klocki hamulcowe) do tarczy krecacego się koła działamy na nią siłą tarcia przeciwna w zwrocie do kierunku obrotu. Zadziałała niezrownowazona sila poza osią obrotu która obróci nam koło w lewo.

Zapomnij o sile bezwladnisci. Taka sila nie istnieje. Jakiś glupek ją wprowadził w szkole i zrobiła scieczkę z mózgu wielu ludziom.

 

[Siurak]

Nie mowie o bezwladnosci rozrysuj sobie to ze statyki tak jak ja. Calkiem mozliwe ze w sumie chodzi nam o to samo tylko ty widzisz to w jedna strone a ja w druga. Jak na moje oko (po paru baniach ) niemozliwe jest dojscie do sensownych wniosow przez forum. Jesli wyprowadze jakis dowod na kartce papieru to wtedy sie odezwe. Na chwile obecna wracam do pracy. Pozdro

[Jaca911]

Odpowiedź tylko jaka sila działa na zacisk?

Tworzysz fizykę alternatywą!

Newton się w grobie przewraca

 

Nie ma w przyrodzie takich sił jak sila bezwladnosci czy odsrodkowa!!!

 

2 i 3 zasada mechaniki dają tu odpowiedź. To jest poziom 7 klasy podstawowej z mojego dzieciństwa.

 

Jeśli hamujemy hamulcem tarczowym z tarczą po lewej jadąc do przodu to koło "chce skręcić" w lewo! Koniec kropka.

 

To jest bzdura co napisałem

Koło będzie jechać prosto

Dałem się wpuścić w maliny...

[zekker]

Tarcza nie będzie działać na zacisk, bo nie generuje żadnej siły

Jeżeli tarcza nie działa na zacisk, to znaczy, że zacisk na tarczę także, więc nie ma hamowania.

http://www.rodbikes.com/articles/graphics/bentfork1.gif Rozumiem, że to przez te siły pozorne

[Jaca911]

Zacisk działa na tarczę. To jest sila sprawcza. Jedyna niezrownowazona sila to sila tarcia reszta się zrównoważyć więc zapominamy. Ta sila powoduje spowolnienie koła. Spowolnienie koła poprzez tarcia opony z podłożem powoduje hamowanie układu jakim jest rower. Ta sila działa w osi roweru i nic się nie skręca.

To co.na zdjęciu to efekt niezrownowazenia siły gnacej przez sztywność widla

 

Edit: jeśli byłoby tak jak piszecie to znaczenie miałoby to czy zacisk jest z przodu, z tylu czy u góry.

 

Nie mówiąc już o tym co by się działo jakby motocykl zaczął hamować przy 300km/h a miał układ z jedną tarczą z przodu. Wtedy by rece używało

[Siurak]

I znaczenie ma czy zacisk jest z przodu z tylu czy z gory