ديناميك...سؤال همراه با جواب
ترمز ماشين‌ها اغلب روي چرخهاي جلو عمل مي‌‌كند تا عقب. چرخهاي جلو زمخت‌تر هستند و تعدادي هم ترمز ديسكي دارند به‌جاي درام (طبلي). فرق ايندو نوع روش در ماشين لاستيك جلو و ترمزها از نظر فيزيكي در چيست؟
شكل1
شكل2
جواب
وقتي خودرو ترمز مي‌کند، توجه کنيد که صفحه ترمز پايين مي‌رود. فنرهاي جلويي بيش از عقبي فشرده مي‌شوند، و چرخ هاي جلويي ترمز مي‌کنند. اين نشان مي‌دهد که نيروي افقي بيشتري به محور جلويي وارد مي‌شود تا عقبي. دليل اين اتفاق نيروي اصطکاک جاده روي چرخ هاست که گشتاور ساعتگرد حول مرکز جرم (شکل) ايجاد مي‌کند. نيروهاي عمودي روي چرخ‌ها بايد به اندازهاي باشد که گشتاور پادساعتگرد و برابر ساعتگرد ايجاد کند. مرکز جرم خودرو بين جلوي محور عقب و جلو و بالاي آن‌هاست.
در نتيجه نيروي حاصل از اصطکاک بين جاده و چرخ‌ها گشتاوري ايجاد مي‌کند که باعث يک چرخش مي‌شود. دليل آن هم ضفحه ترمز جلوي خودرو است. همين باعث فشردگي بيشتر فنرها شده و نيروي عمودي جلو بيشتر از عقب خواهد شد. اين گشتاور در تقابل با گشتاور ناشي از اصطکاک است. نيروهاي وارد بر چرخ‌ها به دليل اصطکاک در جاده، f1 و f2 به نيروهاي عمود N1 و N2 از طريق رابطه‌ي f=µN مرتبط است (چون N2 روي چرخهاي جلويي بيشتر از N2 روي چرخهاي عقب است، اصطکاک در جاده هم روي چرخهاي جلويي بيشتر است). درام ترمز يا ديسک‌ها در جلو هم نيروي مضاعفي ناشي از اصطکاک دارد، پس بايد نيرومندتر باشد.