खाली ट्रक ज़ोर से ब्रेक लगाने पर क्यों फिसलते हैं?

खाली ट्रक सड़क पर चलते समय ज़ोर से ब्रेक लगाने पर फिसल जाते हैं, यह एक आम बात है, खासकर अनुभवी ट्रक चालकों के लिए। सवाल यह है कि माल से लदे ट्रक की तुलना में खाली ट्रक ब्रेक लगाने पर क्यों आसानी से फिसल जाता है? इसे वैज्ञानिक और आसानी से समझने के तरीके से समझाने के लिए, हमें वाहन के ब्रेकिंग सिस्टम पर कार्य करने वाले बुनियादी भौतिक कारकों पर विचार करना होगा।

मान लीजिए एक खाली ट्रक सड़क पर प्रारंभिक गति v₀ से चल रहा है। जब ड्राइवर ब्रेक पैडल दबाता है, तो एक ब्रेकिंग बल F उत्पन्न होता है, यह बल गति की दिशा के विपरीत होता है और ट्रक की गति को कम करता है। न्यूटन के गति के दूसरे नियम के अनुसार, ट्रक का त्वरण a ट्रक के द्रव्यमान m के व्युत्क्रमानुपाती होता है: a = -F/m। ऋणात्मक चिह्न त्वरण को गति की दिशा के विपरीत दर्शाता है, यानी ट्रक धीमा हो रहा है।

ब्रेक लगाने की शुरुआत से लेकर पूरी तरह से रुकने (v = 0) तक ट्रक द्वारा तय की गई फिसलन दूरी s की गणना सीधी धीमी गति में गति, त्वरण और दूरी के बीच संबंध सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है: v² – v₀² = 2as। जब ट्रक पूरी तरह से रुक जाता है, v = 0, तो सूत्र बन जाता है: -v₀² = 2as।

वहाँ से, हम फिसलन दूरी निकालते हैं: s = -v₀² / (2a)। त्वरण a = -F/m को प्रतिस्थापित करते हुए, हमें मिलता है: s = m.v₀² / (2F)।

यह सूत्र दर्शाता है कि फिसलन दूरी s ट्रक के द्रव्यमान m के समानुपाती होती है। इसका मतलब है कि यदि ब्रेकिंग बल F स्थिर रहता है, तो अधिक द्रव्यमान वाले ट्रक की फिसलन दूरी लंबी होगी।

खाली ट्रक के मामले में, ट्रक का द्रव्यमान m माल से लदे ट्रक (उदाहरण में 2m द्रव्यमान) की तुलना में कम होता है। हालाँकि, ध्यान देने योग्य महत्वपूर्ण बात यह है कि यहाँ ब्रेकिंग बल F टायर और सड़क की सतह के बीच घर्षण से उत्पन्न होता है। यह घर्षण बल सड़क की सतह पर टायर के दबाव के समानुपाती होता है। जब ट्रक में माल नहीं होता है, तो सड़क की सतह पर टायर का दबाव कम हो जाता है, जिससे घर्षण बल F भी कम हो जाता है।

हालांकि खाली ट्रक होने पर द्रव्यमान m कम हो जाता है, लेकिन ब्रेकिंग बल F भी काफी कम हो जाता है। वास्तव में, ब्रेकिंग बल F में कमी द्रव्यमान m में कमी से अधिक हो सकती है, जिसके कारण खाली ट्रक की वास्तविक फिसलन दूरी s उपरोक्त सरल सूत्र पर केवल विचार करने पर अनुमानित दूरी से अधिक लंबी होती है।

समस्या को सरल बनाने और कल्पना करने में आसान बनाने के लिए, मूल समस्या में, यह माना गया है कि ब्रेकिंग बल F ट्रक के भारित और अभारित दोनों स्थितियों में स्थिर है। उस स्थिति में, यदि माल से लदे ट्रक का द्रव्यमान खाली ट्रक (2m) से दोगुना है, और ब्रेकिंग बल F समान है, तो माल से लदे ट्रक की फिसलन दूरी (s₁) होगी:

s₁ = (2m).v₀² / (2F) = 2 . (m.v₀² / (2F)) = 2s

इस प्रकार, इस सरल सिद्धांत के अनुसार, माल से लदे ट्रक की फिसलन दूरी खाली ट्रक की फिसलन दूरी से दोगुनी होगी।

सड़क पर चल रहा खाली ट्रक

हालाँकि, वास्तव में, जैसा कि ऊपर बताया गया है, ब्रेकिंग बल F पूरी तरह से स्थिर नहीं होता है, बल्कि यह वाहन के भार पर निर्भर करता है। यही कारण है कि आधुनिक ट्रकों में अक्सर एबीएस (एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम) और ईबीडी (इलेक्ट्रॉनिक ब्रेकफोर्स डिस्ट्रीब्यूशन) इलेक्ट्रॉनिक ब्रेकफोर्स डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम लगे होते हैं। ये सिस्टम प्रत्येक पहिये पर लगने वाले ब्रेकिंग बल को समायोजित करने में मदद करते हैं, जिससे ब्रेकिंग दक्षता सुनिश्चित होती है और पहिए के फिसलने की स्थिति सीमित होती है, खासकर जब ट्रक खाली हो या फिसलन भरी सड़क की सतह पर ब्रेक लगाते समय।

निष्कर्ष:

खाली ट्रक के ज़ोर से ब्रेक लगाने पर आसानी से फिसलने की घटना को घर्षण बल और न्यूटन के नियमों के भौतिक सिद्धांतों द्वारा समझाया जा सकता है। हालाँकि खाली ट्रक होने पर ट्रक का द्रव्यमान कम हो जाता है, लेकिन ब्रेकिंग बल भी कम हो जाता है, और कई मामलों में, ब्रेकिंग बल में कमी का प्रभाव अधिक हो सकता है, जिससे ब्रेकिंग दूरी लंबी हो जाती है। इस सिद्धांत को समझने से ट्रक चालकों को वाहन के भार के लिए सुरक्षित और उपयुक्त ड्राइविंग उपाय करने में मदद मिलती है, खासकर सड़क पर खाली ट्रक चलाते समय।