На рисунке показаны две схемы расположения барабанного тормоза автомобиля. Принцип работы тормоза заключается в следующем. На оси колес надеты цилиндрические барабаны, вращающиеся вместе с колесами. К торцевым стенкам барабана (которые вместе с барабаном не вращаются) прикреплены две тормозных колодки A и B (в точках 1, 2, 3 и 4). При нажатии на педаль тормоза возрастает давление жидкости в тормозных цилиндрах C, колодки прижимаются к внутренней поверхности барабана и тормозят его благодаря трению. Какая система – показанная на левом или правом рисунке – тормозит более эффективно? Направление вращения барабана показано стрелкой. Ответ обосновать.
При торможении с помощью барабанного тормоза на барабан со стороны колодок и (по третьему законы Ньютона) со стороны барабана на колодки действуют силы трения. Силы трения, действующие на тормозные колодки со стороны барабана, показаны на рисунке. Эти силы трения создают моменты, стремящиеся развернуть левую и правую тормозные колодки левого барабана по часовой стрелке. А для правого — одну по, вторую против часовой стрелки. Это приводит к увеличению силы реакции между барабаном и левой колодкой, и к уменьшению силы реакции между барабаном и правой колодкой. Следовательно, сила трения между барабаном и левой колодкой возрастает, между барабаном и правой колодкой — убывает. Т. е. для левой колодки возникает эффект заклинивания, для правой — нет.
При торможении с помощью барабана, приведенного на правом рисунке в условии задачи, силы трения заклинивают обе тормозные колодки. Это значит, что торможение правым барабаном более эффективно.
Ответ: торможение правым барабаном более эффективно.