브레이크를 밟을때 자동차가 멈추는 원리가 궁금합니다.

Question

자동차 운전중에 브레이크를 밟으면 1톤넘어가는 자동차가 잠시후 멈추게 되는데요.

어떤원리로 이렇게 무거운 차를 단시간에 멈추게 할 수있는건가요?

Answer 1

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

자동차가 브레이크를 밟으면 멈추는 원리는 운동의 법칙에 기반합니다. 브레이크를 밟으면 바퀴에 부착된 브레이크 패드가 회전하는 바퀴를 마찰력으로 늦추게 됩니다. 이 마찰력은 바퀴의 회전 운동을 저항하고 바퀴의 회전 운동에 의해 발생하는 운동 에너지를 열 에너지로 바꿔줍니다. 이렇게 열 에너지로 바뀐 운동 에너지는 바퀴와 브레이크 패드 사이의 마찰력을 통해 바퀴를 멈추게 됩니다.

하지만 브레이크를 밟는 것만으로는 자동차를 멈추기에 충분하지 않습니다. 자동차의 질량이 너무 무겁기 때문에 브레이크로 발생하는 마찰력만으로는 멈추지 못합니다. 따라서 브레이크를 밟으면서 동시에 엔진에서 발생하는 힘을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 줄여줘야 합니다. 이렇게 함으로써 브레이크로 발생하는 마찰력만으로도 충분히 자동차를 멈출 수 있게 됩니다. 이러한 원리로 인해 무거운 자동차도 단시간에 멈출 수 있게 됩니다. 감사합니다.

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Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 압력 전달: 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 이동량 변환기인 브레이크 마스터 실린더에서 압력이 생성됩니다. 이 압력은 브레이크 액체를 통해 브레이크 시스템의 다른 부품으로 전달됩니다.

2. 압력 변환: 브레이크 액체는 압력을 받아 브레이크 시스템의 다른 부품으로 전달됩니다. 이 압력은 브레이크 캘리퍼, 브레이크 실린더, 브레이크 드럼 또는 브레이크 디스크 등의 부품을 작동시킵니다.

3. 마찰 생성: 브레이크 캘리퍼 또는 브레이크 실린더에서 전달된 압력은 브레이크 패드 또는 브레이크 실린더의 피스톤을 작동시킵니다. 이로 인해 브레이크 패드 또는 브레이크 실린더가 브레이크 디스크 또는 브레이크 드럼에 가해지며, 마찰이 발생합니다.

4. 마찰으로 인한 감속: 마찰은 움직이는 부품들을 저항하게 하여 자동차의 운동 에너지를 열로 변환시킵니다. 이로 인해 자동차의 속도가 감속되고, 결국 멈추게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

자동차에서 브레이크는 필수적인 장치인데요

주행중에 브레이크 페달을 밟으면 페달과 연결된 마스터 실린더가 작동하고 여기서 발생한 유압이 각 바퀴의 브레이크로 전달되어 브레이크 페드가 휠을 잡아주어 차가 멈추게 됩니다.