ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟ

ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟ

ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Το αλεξικέραυνο είναι μια διάταξη η οποία χρησιμοποιείται για την προφύλαξη των οικοδομών,πλοίων,εγκαταστάσεων,στύλων ηλεκτρικού ρεύματος κτλ. από κεραυνούς.

Το αλεξικέραυνο είναι μια διάταξη η οποία χρησιμοποιείται για την προφύλαξη των οικοδομών,πλοίων,εγκαταστάσεων,στύλων ηλεκτρικού ρεύματος κτλ. από κεραυνούς

 Το αλεξικέραυνο απαιτεί σύνδεση με τη γη για να εκτελέσει την προστατευτική του λειτουργία.Τα αλεξικέραυνα έχουν διαφορετικές μορφές,όπως κοίλες,συμπαγείς,μυτερές,στρογγυλεμένες,επίπεδες λωρίδες ή ακόμα και βούρτσες.
 Το κύριο χαρακτηριστικό κοινό όλων των αλεξικέραυνων είναι ότι όλα κατασκευάζονται από αγώγιμα υλικά,όπως χαλκός και αλουμίνιο.Ο χαλκός και τα κράματά του είναι τα πιο συνηθισμένα υλικά που χρησιμοποιούνται στην προστασία από κεραυνούς.

ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟΥ

 Εφευρέτης του αλεξικέραυνου είναι ουσιαστικά ο Βενιαμίν Φραγκλίνος.Ήταν ο πρώτος που ανάλυσε την αρχή του αλεξικέραυνου στην Πενσυλβάνια το 1749.
 Ύστερα κατασκεύασε το πρώτο αλεξικέραυνο μετά το πείραμά του για την απόδειξη του ατμοσφαιρικού ηλεκτρισμού το 1752.Τα επόμενα χρόνια ανέπτυξε την εφεύρεσή του για οικιακή εφαρμογή (που δημοσιεύθηκε το 1753) και έκανε περαιτέρω βελτιώσεις προς ένα αξιόπιστο σύστημα γύρω στο 1760.

Ο Βενιαμίν Φραγκλίνος (1706–1790) αποτέλεσε έναν από τους Εθνοπατέρες των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής.Αξιόλογα πολυμαθής,ο Φραγκλίνος ήταν διακεκριμένος συγγραφέας και τυπογράφος,θεωρητικός της πολιτικής,πολιτικός  επιστήμων,εφευρέτης,κοινωνικός ακτιβιστής,στρατιωτικός και διπλωμάτης.Με την ιδιότητα του επιστήμονα,αποτέλεσε σημαντική φιγούρα του Διαφωτισμού και της ιστορίας της φυσικής για τις ανακαλύψεις και τις θεωρίες του αναφορικά με τον ηλεκτρισμό

 Το πρώτο αλεξικέραυνο που κατασκεύασε ο Benjamin Franklin είχε σχήμα μυτερού αγωγού,που ονομάζεται επίσης ελκυστήρας αστραπής ή ράβδος Franklin.Αν και δεν ήταν ο πρώτος που πρότεινε μια συσχέτιση μεταξύ ηλεκτρικής ενέργειας και κεραυνών,ο Franklin ήταν ο πρώτος που πρότεινε ένα λειτουργικό σύστημα για να δοκιμάσει την υπόθεσή του. 
 Ο Φράνκλιν σκέφτηκε  μια ράβδο σιδήρου ακονισμένη σε ένα σημείο.
 Ένα είδος αλεξικέραυνου είχε χρησιμοποιηθεί στον Πύργο του Nevyansk.Ο πύργος του κτιρίου είχε μεταλλική ράβδο σε σχήμα επιχρυσωμένης σφαίρας με αιχμές.Αυτό το αλεξικέραυνο είναι γειωμένος μέσα από το σκελετό των οπλισμών,που διαπερνά ολόκληρο το κτίριο.

Τα πρώτα έγγραφα του Βενιαμίν Φραγκλίνου για την ηλεκτρική ενέργεια

 Ο πύργος του Nevyansk χτίστηκε μεταξύ του 1721 και του 1745,κατόπιν εντολής του βιομηχάνου Akinfiy Demidov.Ο πύργος Nevyansk χτίστηκε 28 χρόνια πριν από το πείραμα και την επιστημονική εξήγηση του Benjamin Franklin.Ωστόσο,η αληθινή πρόσθεση του αλεξικέραυνου πίσω από τη μεταλλική στέγη και τις ράβδους παραμένει άγνωστη.
 Τον 19ο αιώνα,το αλεξικέραυνο έγινε ένα διακοσμητικό μοτίβο.Τα αλεξικέραυνα διακοσμούνται με γυάλινες σφαίρες (που τώρα αποτιμώνται από τους συλλέκτες).Η διακοσμητική έκκληση αυτών των γυάλινων σφαιρών έχει χρησιμοποιηθεί σε πτερύγια καιρού.Ο κύριος σκοπός αυτών των μπάλων,ωστόσο,είναι να παράσχουν αποδείξεις για απουσία αστραπής με θραύση ή πτώση.Αν μετά από καταιγίδα ανακαλυφθεί μια μπάλα που λείπει ή σπάει, ο ιδιοκτήτης του ακινήτου θα πρέπει στη συνέχεια να ελέγξει το κτίριο,τη ράβδο και το καλώδιο γείωσης για ζημιές.

Ο πύργος του Nevyansk στη Ρωσία στέφθηκε με μια μεταλλική ράβδο γειωμένη μέσα από ένα περίπλοκο σύστημα ράβδων (μερικοί βλέπουν στο υπόγειο)

 Μπάλες από συμπαγές γυαλί περιστασιακά χρησιμοποιήθηκαν με μια μέθοδο που υποτίθεται ότι εμποδίζει την εμφάνιση κεραυνού σε πλοία και άλλα αντικείμενα.Η ιδέα ήταν ότι τα γυάλινα αντικείμενα,που δεν είναι αγωγοί,σπάνια χτυπιούνται από αστραπές.Ως εκ τούτου,πηγαίνει η θεωρία,πρέπει να υπάρχει κάτι για το γυαλί που απωθεί τις αστραπές.Ως εκ τούτου,η καλύτερη μέθοδος για την αποτροπή ενός κεραυνού σε ένα ξύλινο πλοίο ήταν να θάψει μια μικρή συμπαγή γυάλινη σφαίρα στην άκρη του υψηλότερου ιστού.
 Τα πρώτα αλεξικέραυνα στα πλοία έπρεπε να ανυψωθούν όταν αναμενόταν αστραπές και είχαν χαμηλό ποσοστό επιτυχίας.Το 1820 ο William Snow Harris εφηύρε ένα επιτυχημένο σύστημα για την τοποθέτηση κεραυνικής προστασίας στα ξύλινα ιστιοπλοϊκά της εποχής,αλλά παρά τις επιτυχείς δοκιμές που ξεκίνησαν το 1830,το Βρετανικό Βασιλικό Ναυτικό δεν υιοθέτησε το σύστημα μέχρι το 1842,οπότε το Imperial Russian Navy είχε ήδη υιοθετήσει το σύστημα.
 Στη δεκαετία του 1990,τα «κεραυνοστάσια» αντικαταστάθηκαν όπως είχαν αρχικά κατασκευαστεί όταν αποκαταστάθηκε το άγαλμα της ελευθερίας στην κορυφή του κτιρίου του Καπιτωλίου των Ηνωμένων Πολιτειών στην Ουάσινγκτον.Το άγαλμα σχεδιάστηκε με πολλαπλές συσκευές οι οποίες είναι επικαλυμμένες με πλατίνα.Το μνημείο της Ουάσιγκτον ήταν επίσης εξοπλισμένο με πολλαπλά σημεία κεραυνού.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟΥ

 Τα αλεξικέραυνα που χρησιμοποιούνται σήμερα αποτελούνται από τα εξής μέρη: 
α) την κεραία, 
β) τον αγωγό μεταφοράς, 
γ) τη «γείωση».

Περιγραφή αλεξικέραυνου

 Η κεραία αποτελείται από σιδερένια ράβδο με μήκος 1-3 μέτρα,η οποία στηρίζεται κατακόρυφα στο ψηλότερο σημείο του κτίσματος ή της κατασκευής.Στο πάνω άκρο της η κεραία οπλίζεται με χάλκινη,συνήθως επιχρυσωμένη,ακίδα. 

Η κεραία αποτελείται από σιδερένια ράβδο με μήκος 1-3 μέτρα,η οποία στηρίζεται κατακόρυφα στο ψηλότερο σημείο του κτίσματος

 Ο αγωγός μεταφοράς είναι χάλκινο καλώδιο με διατομή μεγαλύτερη από 50 mm³. 
  Η γείωση είναι μια χάλκινη πλάκα που βυθίζεται στο έδαφος,ώστε να υπάρχει αρκετή υγρασία.Αν υπάρχει πηγάδι στην περιοχή,η χάλκινη πλάκα βυθίζεται μέσα στο νερό.

Η γείωση είναι μια χάλκινη πλάκα που βυθίζεται στο έδαφος,ώστε να υπάρχει αρκετή υγρασία

 Στην περίπτωση που το κτίσμα είναι μεγάλο σε επιφάνεια,χρησιμοποιούνται περισσότερα αλεξικέραυνα,τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με αγωγούς και καταλήγουν στην ίδια «γείωση».

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟΥ

 Ο κεραυνός κατά τη διαδρομή του ανάμεσα στο σύννεφο και το κτίριο συναντά παντού ηλεκτρική αντίσταση,με αποτέλεσμα η ενέργειά του να μετατρέπεται σε θερμότητα,κίνηση,ήχο και χημική ενέργεια,και να προκαλεί μεγάλες καταστροφές.

Ο κεραυνός κατά τη διαδρομή του ανάμεσα στο σύννεφο και το κτίριο συναντά παντού ηλεκτρική αντίσταση

 Η προστατευτική λειτουργία των αλεξικέραυνων οφείλεται στο ότι ο κεραυνός,μέσω του αλεξικέραυνου,υποχρεώνεται να ακολουθήσει μια προκαθορισμένη τροχιά με πολύ μικρή ηλεκτρική αντίσταση και δεσμεύεται χωρίς να προκαλέσει βλάβες.

Θεωρούμε ότι ένα αλεξικέραυνο προστατεύει το χώρο,ο οποίος βρίσκεται μέσα σ’ έναν κύκλο που έχει ακτίνα διπλάσια από το ύψος του αλεξικέραυνου από το έδαφος

 Πρακτικά,θεωρούμε ότι ένα αλεξικέραυνο προστατεύει το χώρο,ο οποίος βρίσκεται μέσα σ’ έναν κύκλο που έχει ακτίνα διπλάσια από το ύψος του αλεξικέραυνου από το έδαφος.

ΤΥΠΟΙ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΟΥ

 Ανάλογα με την περίπτωση χρησιμοποιείται και διαφορετικός τύπος αλεξικέραυνου. 
  Οι πιο γνωστοί τύποι είναι: 
α) αλεξικέραυνο Melsen, 
β) αλεξικέραυνο «κερατοειδές»,για την προστασία των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος, 
γ) αλεξικέραυνο με «μαγνητικό φύσημα», 
δ) αλεξικέραυνο με «κυλινδρίσκους», 
ε) αλεξικέραυνο τηλεγραφικών στύλων κ.ά.

Είναι απαραίτητη η χρησιμοποίηση αλεξικέραυνων,όταν τα κτίρια ή άλλες κατασκευές βρίσκονται σε υψηλά σημεία του εδάφους

 Γενικά,είναι απαραίτητη η χρησιμοποίηση αλεξικέραυνων,όταν τα κτίρια ή άλλες κατασκευές βρίσκονται σε υψηλά σημεία του εδάφους και επομένως είναι,λόγω του «φαινομένου της ακίδας»,πόλοι έλξης κεραυνών. 

ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ

ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ

ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Σ' ένα αυτοκίνητο,ανάμεσα στον κινητήρα και τους κινητήριους τροχούς υπάρχουν μηχανισμοί που επιτρέπουν ή εμποδίζουν να μεταδίδεται η στροφική κίνηση του κινητήρα στους τροχούς. 

Σύστημα μετάδοσης του αυτοκινήτου

 Οι μηχανισμοί αυτοί επιτυγχάνουν επίσης διαφορετικές συχνότητες περιστροφής ανάμεσα στον κινητήρα και τις ρόδες.Το σύνολο των διατάξεων αυτών συνιστούν το σύστημα μετάδοσης του αυτοκινήτου.

ΑΜΠΡΑΓΙΑΖ (ΣΥΜΠΛΕΚΤΗΣ)

 Το αμπραγιάζ είναι τοποθετημένο ανάμεσα στον κινητήρα και το κιβώτιο των ταχυτήτων.

Ηλεκτρομαγνητικός συμπλέκτης

 Το αμπραγιάζ επιτρέπει:

α) να συμπλέκουμε,δηλαδή να πραγματοποιούμε μια προοδευτική σύνδεση ανάμεσα στον πρωτεύοντα άξονα περιστροφής του κινητήρα(στροφαλοφόρο) και το υπόλοιπο σύστημα μετάδοσης.

β) να αποσυμπλέκουμε,δηλαδή να καταργούμε παροδικά αυτή τη σύνδεση κατά τη διάρκεια των αλλαγών ταχυτήτων.

ΚΙΒΩΤΙΟ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ   

           

 Στην περίπτωση ενός κλασικού αυτοκινήτου εάν εφαρμόζαμε απ' ευθείας τη στροφική κίνηση του στροφαλοφόρου στους τροχούς, τότε, για συνηθισμένες συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα (4000 στροφές/min),το αυτοκίνητο θα έπρεπε να κινείται με ταχύτητα 450 km/h.Οι τροχοί πρέπει να περιστρέφονται πιο αργά από το στροφαλοφόρο.

Η λειτουργία του κιβωτίου ταχυτήτων

 Το κιβώτιο ταχυτήτων πετυχαίνει ακριβώς αυτόν τον υποπολλαπλασιασμό των στροφών.

 Το κιβώτιο ταχυτήτων δίνει τη δυνατότητα:

α) στους τροχούς να στρέφονται πιο αργά από τον κινητήρα,

β) να μεταβάλλουμε,ανάλογα με τις ανάγκες της στιγμής,τη ροπή του ζεύγους δυνάμεων που ασκείται στους κινητήριους τροχούς.

 Το κιβώτιο ταχυτήτων περιλαμβάνει ένα σύστημα γραναζιών διαφορετικών  διαμέτρων.

Το κιβώτιο ταχυτήτων περιλαμβάνει ένα σύστημα γραναζιών διαφορετικών  διαμέτρων

 Δύο αντίθετες δυνάμεις με ίσα μέτρα και διαφορετικούς φορείς αποτελούν ζεύγος.Το μέτρο της ροπή του ζεύγους είναι ίσο με το γινόμενο του μέτρου των δυνάμεων επί την κάθετη απόσταση μεταξύ  των φορέων τους:

                                                                               τ=F·l

  Η ροπή ενός ζεύγους είναι ίδια ως προς οποιοδήποτε σημείο αναφοράς.

Με το μοχλό των ταχυτήτων  φέρνουμε σε επαφή ένα γρανάζι του δευτερεύοντος άξονα (έξοδος του κιβωτίου) με ένα του ενδιαμέσου άξονα

 Αποσυμπλέκουμε πατώντας το αμπραγιάζ.Με το μοχλό των ταχυτήτων φέρνουμε σε επαφή ένα γρανάζι του δευτερεύοντος άξονα (έξοδος του κιβωτίου) με ένα του ενδιαμέσου άξονα.

Αφήνουμε το αμπραγιάζ,ο στροφαλοφόρος θέτει σε περιστροφή τον ενδιάμεσο άξονα (είσοδος του κιβωτίου) κι αυτός με τη σειρά του το δευτερεύοντα άξονα

 Αφήνουμε το αμπραγιάζ,ο στροφαλοφόρος θέτει σε περιστροφή τον ενδιάμεσο άξονα (είσοδος του κιβωτίου) κι αυτός με τη σειρά του το δευτερεύοντα άξονα.

ΠΡΩΤΗ

 Στην πρώτη το γρανάζι Δ1 του δευτερεύοντος άξονα συναρμόζει με το γρανάζι Ε1 του εν διάμεσου.Η ακτίνα του γραναζιού Δ1 (RΔ1) είναι περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερη από την ακτίνα του γραναζιού Ε1 (RΕ1).
 Ανάμεσα στις γωνιακές ταχύτητες περιστροφής των γραναζιών ισχύει η σχέση:

                                                                               ωΔ1/ωΕ1=RΕ1/RΔ1

 από την οποία προκύπτει ότι η συχνότητα περιστροφής του Δ1 είναι τέσσερις φορές μικρότερη από αυτήν του Ε1.Ταυτόχρονα η ροπή του ζεύγους που στρέφει τα γρανάζια θα είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη για το Δ1 σε σχέση με το Ε1 γιατί ενώ οι δυνάμεις είναι ίσες η απόσταση μεταξύ των φορέων τους τετραπλασιάζεται στο Δ1.

Ταυτόχρονα η ροπή του ζεύγους που στρέφει τα γρανάζια θα είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη για το Δ1 σε σχέση με το Ε1 γιατί ενώ οι δυνάμεις είναι ίσες η απόσταση μεταξύ των φορέων τους τετραπλασιάζεται στο Δ1

 Το αυτοκίνητο δε μπορεί να αναπτύξει μεγάλες ταχύτητες,όμως προέκυψε ένα άλλο όφελος.Το κινητήριο ζεύγος δυνάμεων μετασχηματίσθηκε σ' ένα ζεύγος,που σε τελική ανάλυση ασκείται στους τροχούς,με μια πολύ σημαντικότερη ροπή.

Πρωτεύοντας και δευτερεύοντας άξονας

 Είναι ικανό να ξεκινήσει το αυτοκίνητο ή να το ανεβάσει σε ανηφοριές με μεγάλη κλίση.

Το επικυκλικό (πλανητικό) σύστημα μετάδοσης αποτελείται βασικά από τέσσερα στοιχεία:Το κεντρικό γρανάζι (ήλιος),τα γρανάζια που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο (δορυφόροι),τον πλανητικό φορέα και το γρανάζι δακτύλιο με την εσωτερική οδόντωση (κορόνα).Στα σχήματα βλέπουμε πώς λειτουργεί επικυκλικό σύστημα μετάδοσης τεσσάρων σχέσεων,το οποίο αποτελείται από δύο συνδεδεμένα στη σειρά στοιχειώδη πλανητικά συστήματα.Ανάλογα με το ποια γρανάζια είναι σταματημένα (με άσπρο χρώμα) επιτυγχάνεται διαφορετική σχέση μετάδοσης.Η κίνηση μεταδίδεται από τον κινητήρα στην αριστερή κορόνα.Για να επιλεγεί η πρώτη στο κιβώτιο ακινητοποιούνται ο αριστερός ήλιος και η δεξιά κορόνα.Οι περιστρεφόμενοι γύρω από τον ακινητοποιημένο ήλιο δορυφόροι (αριστερά) περιστρέφουν το συνδεδεμένο με τον ήλιο (δεξιά) πλανητικό φορέα.Ο ήλιος με τη σειρά του θέτει σε κίνηση τους δορυφόρους για να περιστραφεί ο δεύτερος πλανητικός φορέας που είναι συνδεδεμένος με τον άξονα μετάδοσης της κίνησης στο διαφορικό (άξονας εξόδου)

 Πατώντας το αμπραγιάζ αποσυμπλέκουμε το στροφαλοφόρο από το κιβώτιο ταχυτήτων και με το μοχλό των ταχυτήτων μετακινούμε το δευτερεύοντα άξονα σε σχέση με τον ενδιάμεσο.

ΔΕΥΤΕΡΑ

Στη δευτέρα,το γρανάζι Δ2 συναρμόζει με το γρανάζι Ε2.

Στη δευτέρα,το γρανάζι Δ2 συναρμόζει με το γρανάζι Ε2

 Η σχέση των ακτίνων τώρα είναι:

                                                                               RΔ2/RΕ2=2/1

 Η συχνότητα περιστροφής του Δ2 είναι η μισή αυτής του Ε2 και η ροπή του κινητήριου ζεύγους διπλάσια.

ΤΡΙΤΗ

  Στην τρίτη ο δευτερεύων άξονας στρέφεται με συχνότητα ίση με τα 2/3 αυτής του ενδιαμέσου.

 Στην τρίτη ο δευτερεύων άξονας στρέφεται με συχνότητα ίση με τα 2/3 αυτής του ενδιαμέσου

  Για να επιλεγεί η τρίτη ακινητοποιείται ο αριστερός ήλιος,οι δορυφόροι αρχίζουν ξανά να περιστρέφονται γύρω από αυτόν,ενώ όλο το δεξιό σύστημα περιστρέφεται σαν ένα σώμα.

ΤΕΤΑΡΤΗ

 Στην τετάρτη οι συχνότητες είναι περίπου ίσες και στην πέμπτη η περιστροφή είναι γρηγορότερη στην έξοδο του κιβωτίου ταχυτήτων απ' ότι στην είσοδο.

Στην τετάρτη οι συχνότητες είναι περίπου ίσες και στην πέμπτη η περιστροφή είναι γρηγορότερη στην έξοδο του κιβωτίου ταχυτήτων απ' ότι στην είσοδο

 Τέλος για την επιλογή της τετάρτης και τα δύο πλανητικά συστήματα «μπλοκάρουν» και περιστρέφονται σαν ένα σώμα,οπότε επιτυγχάνεται απ' ευθείας μετάδοση j της κίνησης από τον άξονα εισόδου στον άξονα εξόδου.

ΠΕΜΠΤΗ

Η πέμπτη ταχύτητα επιτρέπει να πετυχαίνουμε μεγάλες ταχύτητες καταναλώνοντας σχετικά λιγότερο καύσιμο.Όταν έχουμε πέμπτη ταχύτητα,όμως,η ροπή του ζεύγους έχει μειωθεί πολύ και είναι δύσκολο να επιταχύνουμε το αυτοκίνητο αν χρειαστεί,π.χ. σ' ένα προσπέρασμα.

ΟΠΙΣΘΕΝ

 Στην όπισθεν,ο δευτερεύων άξονας γυρνάει με ανάποδη φορά από αυτήν που γυρνούσε στις άλλες ταχύτητες.Αυτό επιτυγχάνεται με τη μεσολάβηση ενός τρίτου γραναζιού ανάμεσα στο δευτερεύοντα άξονα και τον ενδιάμεσο.

 Οι σχέσεις ακτίνων των γραναζιών ποικίλουν από αυτοκίνητο σε αυτοκίνητο.

ΑΞΟΝΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΙΚΟ

 Ανάμεσα στην έξοδο από το κιβώτιο ταχυτήτων και τους κινητήριους τροχούς βρίσκουμε έναν ή περισσότερους άξονες μετάδοσης και το διαφορικό.

 Όταν το αυτοκίνητο στρίβει ο τροχός που βρίσκεται στο εσωτερικό της στροφής διανύει μικρότερο διάστημα από τον εξωτερικό τροχό.Εφόσον το τόξο της στροφής για τον εσωτερικό τροχό είναι μικρότερο θα πρέπει να στρέφεται εκείνη την ώρα με μικρότερη συχνότητα από τον εξωτερικό.

Διαφορικό είναι εκείνος ο μηχανισμός που βρίσκεται στο μέσον του άξονα κίνησης και μοιράζει τις στροφές στους δυο τροχούς ώστε να γυρίζει ο καθένας με την κατάλληλη συχνότητα

 Διαφορικό είναι εκείνος ο μηχανισμός που βρίσκεται στο μέσον του άξονα κίνησης και μοιράζει τις στροφές στους δυο τροχούς ώστε να γυρίζει ο καθένας με την κατάλληλη συχνότητα.Το διαφορικό επίσης μοιράζει στους τροχούς την ισχύ που φτάνει από τον κινητήρα.

Η λειτουργία του διαφορικού

 Αν ο άξονας κίνησης ήταν μονοκόμματος το αυτοκίνητο θα είχε πολύ βαρύ τιμόνι,θα ήταν πολύ δύσκολο στην οδήγηση και θα έφθειρε πολύ γρήγορα τα ελαστικά του.

ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΠΕΔΗΣΗΣ

ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΠΕΔΗΣΗΣ

ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΠΕΔΗΣΗΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

  Σύμφωνα με τον κώδικα οδικής κυκλοφορίας,οι οδηγοί πρέπει να διατηρούν απόσταση ασφαλείας από το προπορευόμενο όχημα.

Σύμφωνα με τον κώδικα οδικής κυκλοφορίας,οι οδηγοί πρέπει να διατηρούν απόσταση ασφαλείας από το προπορευόμενο όχημα

 H απόσταση αυτή εξαρτάται από την ταχύτητα με την οποία κινούνται τα οχήματα.

ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ

 H απόσταση ασφαλείας είναι το άθροισμα δύο διαδοχικών διαστημάτων: 

α) αυτού που διανύει το όχημα στο χρονικό διάστημα μεταξύ της αισθητοποίησης του εμποδίου και της έναρξης της πέδησης (φρεναρίσματος) και 

β) του διαστήματος το οποίο διανύει έως ότου ακινητοποιηθεί.To πρώτο ονομάζεται διάστημα αντίδρασης και το άλλο διάστημα πέδησης.

ΧΡΟΝΟΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

 To διάστημα αντίδρασης δεν οφείλεται στην αργοπορία του οδηγού να ενεργοποιήσει αλλά στο βιολογικό χαρακτηριστικό του χρόνου αντίδρασης,δηλαδή το χρονικό διάστημα που απαιτείται για να επεξεργαστεί ο εγκέφαλος το οπτικό ή το ακουστικό ερέθισμα,να σταλεί το νευρικό ερέθισμα στους αντίστοιχους μύες και αυτοί με τη σειρά τους να ολοκληρώσουν την αντίδρασή τους.

To διάστημα αντίδρασης δεν οφείλεται στην αργοπορία του οδηγού να ενεργοποιήσει τα φρένα πατώντας το αντίστοιχο πεντάλ,αλλά στο βιολογικό χαρακτηριστικό του χρόνου αντίδρασης

 O χρόνος αντίδρασης εξαρτάται από την καλή φυσική κατάσταση του οργανισμού και αυξάνεται σε περιπτώσεις κατανάλωσης αλκοόλ,λήψης φαρμάκων και υπνηλίας.Στο διάστημα αντίδρασης το όχημα κινείται με την ταχύτητα την οποία είχε τη στιγμή που δημιουργήθηκε το ερέθισμα στο νευρικό σύστημα του οδηγού,δηλαδή την αρχική ταχύτητα υ0. 

Τυπική απόσταση που απαιτείται για το σταμάτημα αυτοκινήτων που κινούνται με διάφορες ταχύτητες.Σημειώστε ότι οι αποστάσεις θα είναι ακόμα μεγαλύτερες,αν ληφθεί υπόψη ο χρόνος αντίδρασης του οδηγού.Οι οδηγοί και μελλοντικοί οδηγοί θα πρέπει να είναι ενημερωμένοι ώστε να αποφύγουν δυσάρεστες εκπλήξεις 

 Έτσι για το διάστημα αυτό ισχύει η σχέση:

                                                                                   sα=υ0·tα

όπου: 
t_α ο χρόνος αντίδρασης.

ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΠΕΔΗΣΗΣ

  To διάστημα πέδησης (φρεναρίσματος) διανύεται από το όχημα με σταθερή επιβράδυνση,εφόσον ο οδηγός ασκεί σταθερή δύναμη στο πεντάλ.Για το διάστημα αυτό,όπως μπορεί να αποδειχθεί από τις εξισώσεις της επιβραδυνόμενης κίνησης,ισχύει η σχέση:

                                                                                   s=υ0²/2α

όπου:

α η επιβράδυνση του οχήματος.

   To διάστημα πέδησης είναι:

α) Αντιστρόφως ανάλογο προς την τιμή της επιβράδυνσης α η οποία εξαρτάται από την κατάσταση του οδοστρώματος (στεγνό ή βρεγμένο),την κατάσταση των ελαστικών (βαθμός φθοράς της επιφάνειας που εφάπτεται με το οδόστρωμα) και την αποτελεσματικότητα του συστήματος πέδησης, 

β) ανάλογο του τετραγώνου της αρχικής ταχύτητας υ0.

To διάστημα πέδησης είναι αντιστρόφως ανάλογο προς την τιμή της επιβράδυνσης α η οποία εξαρτάται από την κατάσταση του οδοστρώματος,την κατάσταση των ελαστικών και την αποτελεσματικότητα του συστήματος πέδησης.Είναι ανάλογο του τετραγώνου της αρχικής ταχύτητας υ0

 Συνεπώς ένα όχημα που κινείται με αρχική ταχύτητα υ0 θα ακινητοποιηθεί σε απόσταση:

                                                                                   s=υ0·t+υ0²/2α

 Επειδή οι παράγοντες οι οποίοι καθορίζουν το διάστημα ακινητοποίησης ενός οχήματος μεταβάλλονται ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες,την κατάσταση του οχήματος, τη φυσική κατάσταση του οδηγού,κ.α. η απόσταση ασφαλείας που προτείνεται από την Τροχαία είναι μεγαλύτερη από την  απόσταση ακινητοποίησης.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΕΔΗΣΗΣ

 O χρόνος αντίδρασης για έναν οδηγό σε καλή φυσική κατάσταση είναι περίπου 1 s και έστω ότι η επιβράδυνση είναι α=5 m/s².Με τη βοήθεια της προηγούμενης σχέσης μπορούμε να υπολογίσουμε την απόσταση ακινητοποίησης ενός οχήματος που κινείται με ταχύτητα υ0=72 km/h.

O χρόνος αντίδρασης για έναν οδηγό σε καλή φυσική κατάσταση είναι περίπου 1s και έστω ότι η επιβράδυνση είναι α=5 m/s²

 Av μετατρέψουμε την ταχύτητα αυτή σε μονάδες του συστήματος S.I.,δηλαδή σε m/s έχουμε:

υ0=72 km/h

υ0=72·1000 m/3600 s=20 m/s

 Αντικαθιστώντας στη σχέση προκύπτει ότι:

s=20 m+40 m=60 m

 Από τα αριθμητικά αυτά αποτελέσματα προκύπτει ότι το διάστημα της πέδησης ήταν διπλάσιο από το διάστημα αντίδρασης.To συμπέρασμα αυτό δεν ισχύει για άλλες ταχύτητες.Av επαναλάβουμε τη διαδικασία για άλλες τιμές ταχύτητας η σχέση μεταξύ των διαστημάτων αλλάζουν. 

Στην εικόνα φαίνονται οι γραφικές παραστάσεις των αποστάσεων αντίδρασης και των αποστάσεων πέδησης για οδηγό με φυσιολογικά αντανακλαστικά και στεγνό οδόστρωμα

 Στην εικόνα φαίνονται οι γραφικές παραστάσεις των αποστάσεων αντίδρασης και των αποστάσεων πέδησης για οδηγό με φυσιολογικά αντανακλαστικά και στεγνό οδόστρωμα (επιβράδυνση 6,75 m/s²).Από τη γραφική παράσταση προκύπτει ότι η απόσταση πέδησης είναι ανάλογη του τετραγώνου της αρχικής ταχύτητας του οχήματος.

Στην εικόνα έχουν παρασταθεί τα διαστήματα αντίδρασης και πέδησης για τρεις τιμές ταχύτητας

 Στην εικόνα έχουν παρασταθεί τα διαστήματα αντίδρασης και πέδησης για τρεις τιμές ταχύτητας,με δεδομένο ότι ο οδηγός έχει φυσιολογικά αντανακλαστικά,ο δρόμος είναι στεγνός,το σύστημα πέδησης και τα λάστιχα του αυτοκινήτου είναι εντός των προδιαγραφών του κατασκευαστή ενός οχήματος.