Dimension av skivbroms till framhjulet på en cykel
Skivbromsen ska vara dimensionerad så att man ska kunna bromsa så hårt med framhjulet att det låser sig och antingen glider på asfalten eller att bakhjulet lättar från marken.
Givet:
* kraften som bromsbackarna kan trycka med är 3,5 kN
* friktionskoefficienten mellan däck och asfalt är 0,8
* cykelns massa med cyklist är 91 kg
Jag vill börja med att ta reda på om cykeln kommer glida eller tippa. Jag vet att det bl.a. beror på var tyngdpunken är. Jag tänker göra det genom att räkna på gränsfallet precis mellan glidning och tippning och ta reda på vid vilken friktionskoefficient det sker. Först tänker jag frilägga hela cykeln och räkna jämvikt runt framhjulets kontakt med marken för att sedan jämföra friktionskoefficienten med den som getts i uppgiften. Jag behöver hjälp med att räkna ut koefficienten då jag inte vet hur stor friktionskraften är
Hej,
Jag har inte funderat länge på denna för den ser ganska klurig ut, men jag ser ett samband som man kanske kan utnyttja (eller också är jag ute och cyklar, haha). Normalkraften på framhjulet är 91g när bakhjulet lättar från marken. Då kan du räkna ut maximala friktionskraften från marken på framhjulet, eftersom friktionskoefficienten ges i uppgiften.
Hjälper det dig någonting?
... och det dimensionerande fallet måste vara att bromsa så hårt att bakhjulet lättar för då är normalkraften på framhjulet maximal. Dvs fallet när framhjulet låser sig före bakhjulet lättar, behöver man inte beakta.
Då förstår jag att vi kan ta bort normalkraften från bakhjulet. Men dom vill att vi ska räkna jämvikt runt framhjulets kontakt med marken för att sedan räkna ut friktionstalet INTE friktionskraften.
goodlife skrev:Då förstår jag att vi kan ta bort normalkraften från bakhjulet. Men dom vill att vi ska räkna jämvikt runt framhjulets kontakt med marken för att sedan räkna ut friktionstalet INTE friktionskraften.
Som jag förstår uppgiften så ska man räkna ut diametern på skivan till främre skivbroms för att den ska kunna klara av att låsa framhjulet. Det borde man kunna göra genom att ställa upp en jämviktsekvation mellan vridmomenten som verkar på framhjulet när det låser sig, dvs vridmomentet från bromsbackarna, och vridmomentet från markfriktionen. Maximal friktionskraft uppstår när normalkraften från marken på framhjulet är maximal, eftersom friktionskoefficienten är konstant och given i uppgiften.
Att räkna på något annat än när bakhjulet lättar från marken makar inte sense med enbart data som ges i uppgiften, för det driftfallet måste helt och hållet komma att bero på var på cykeln som cyklisten har placerat tyngdpunkten, vilket vi inte har en aning om. (Man kan ju till exempel tänka sig att cyklisten placerar tyngdpunkten så långt bak på cykeln att framhjulet nätt och jämt lättar från marken, då kommer framhjulet att låsa sig men vilken sketen liten broms som helst).
Jag har säkert missuppfattat någonting, men just nu så tycker jag att man måste kunna lösa uppgiften såhär.
