Pemintalan disk pada poros sering diterjemahkan menjadi gerakan linier. Contoh yang paling jelas adalah roda mobil, tetapi gerak maju juga penting saat merancang sistem roda gigi dan sabuk. Terjemahan dari rotasi ke kecepatan linier sangatlah mudah; yang perlu Anda ketahui hanyalah radius (atau diameter) cakram yang berputar. Jika Anda menginginkan kecepatan linier dalam kaki per menit, penting untuk diingat bahwa Anda perlu mengukur jari-jari dalam kaki.
TL;DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Untuk piringan yang berputar pada n rpm, kecepatan maju poros yang terpasang adalah n × 2π r jika jari-jari piringan adalah r .
Perhitungan Dasar
Tentukan titik P pada keliling piringan yang berputar. P menyentuh permukaan satu kali pada setiap putaran, dan pada setiap putaran ia menempuh jarak yang sama dengan keliling lingkaran. Jika gaya gesek cukup, poros yang melekat pada piringan bergerak maju dengan jarak yang sama pada setiap putaran. Sebuah piringan berjari-jari r memiliki keliling 2π r , sehingga setiap putaran menggerakkan poros ke depan sejauh jarak tersebut. Jika piringan berputar n kali per menit, poros bergerak sejauh n × 2πr setiap menit, yang merupakan kecepatan maju ( s ).
s = n × 2πr
Lebih umum untuk mengukur diameter ( d ) cakram, seperti roda mobil, daripada jari-jarinya. Karena r = d ÷ 2, maka kecepatan maju mobil menjadi n π d , di mana n adalah kecepatan putar ban.
s = n × πd
Contoh
Sebuah mobil dengan ban berukuran 27 inci melaju dengan kecepatan 60 mil per jam. Seberapa cepat rodanya berputar?
Ubah kecepatan mobil dari mil per jam menjadi kaki per menit: 60 mph = 1 mil per menit, yang berarti 5.280 kaki/menit. Ban mobil tersebut memiliki diameter 1.125 kaki. Jika s = n × π d , bagi kedua sisi persamaan dengan π d :
n = frac{s}{πd} \ ,\ = frac{5280 text{ ft/min}}{3,14 × 1,125 text{ ft}} \ ,\ = 1.495 teks{rpm}
Gesekan Adalah Faktor
Ketika piringan yang bersentuhan dengan permukaan berputar, poros di mana piringan berputar bergerak maju hanya jika gaya gesekan antara piringan dan permukaan cukup besar untuk mencegah tergelincir. Gaya gesekan tergantung pada koefisien gesekan antara dua permukaan yang bersentuhan dan pada gaya ke bawah yang diberikan oleh berat piringan dan berat yang diterapkan pada poros. Ini menciptakan gaya tegak lurus ke bawah pada titik kontak yang disebut gaya normal, dan gaya ini menjadi lebih kecil ketika permukaan dimiringkan. Ban mobil dapat mulai tergelincir saat mobil mendaki tanjakan, dan dapat tergelincir di atas es, karena koefisien gesekan es lebih kecil daripada koefisien gesekan aspal.
Slippage mempengaruhi gerak maju. Saat menerjemahkan kecepatan rotasi menjadi kecepatan linier, Anda dapat mengkompensasi selip dengan mengalikannya dengan faktor yang sesuai yang diperoleh dari koefisien gesekan dan sudut kemiringan.
NexTser/iStock/GettyImages
