Rollwiderstand: Problemlösung

Stellen Sie sich eine Rasenwalze mit einer Masse von 100 kg und einem Radius von 25 cm vor. Der Rollenarm fährt in einem Winkel von dreißig Grad zur horizontalen Achse aus.

Welche Kraft ist erforderlich, um die Rolle bei konstanter Geschwindigkeit zu bewegen, wenn der Rollwiderstandskoeffizient 25 mm beträgt, wenn die an der Achse entstehende Reibung abgesehen wird?

Unter der Annahme, dass die resultierende Antriebskraft, die auf den Griff wirkt, entlang des Arms ausgeübt wird, wird ein Freikörperdiagramm der Rolle gezeichnet, das das Gewicht, die Normalkraft und die Antriebskraft angibt.

Die treibende Kraft kann in ihre horizontalen und vertikalen Komponenten aufgelöst werden.

Anhand der Geometrie des Systems kann der Winkel zwischen der Normalkraft und der vertikalen Achse bestimmt werden.

Die Momentengleichgewichtsbedingung wird dann auf den Kontaktpunkt O angewendet. Durch Ersetzen der Werte des Gewichts, der Komponenten der Antriebskraft und der entsprechenden senkrechten Abstände wird die Antriebskraft geschätzt.

Wenn eine Kraft aufgebracht wird, die viel kleiner ist als die Antriebskraft, bewegt sich die Rolle nicht.