提示：首先要找出压力与制动摩擦力之间的关系。压力P与支持力对轴A的力矩代数和为零，即　　　　　
而　　　　　　
故
，再由转动定律即可求解。

 

 

 

 

 
 
 
例题 01-05-03-05　如图（a），一鼓轮C以角速度循逆时针旋转，今用制动器（俗称"刹车"）使鼓轮经t秒钟后停止转动，问需在制动器杠杆（其质量忽略不计）一端B处加多大的力P？设鼓轮的半径为r，质量为m，可视作一均质圆盘；AB=a,AD=b，制动块D与鼓轮边缘间的摩擦系数为。

　　解:　先把鼓轮C作为研究对象[图（c）]，将它隔离出来，分析其受力情况：制动块对它作用的法向压力N和滑动摩擦力（因制动过程中有相对滑动），重力W=mg以及轴承的支承力S（S可用等效的两个正交分力，表示）。
　　规定逆时针的转向为正，按转动定律列出鼓轮的运动方程为
　　　　　　　　　　　　　
式中，为待求的角加速度，姑且假定为正值；又因N，W和S三力对转轴的力矩皆为零，故合外力矩为。考虑到，故要求时需求出N。
　　为此，再取杠杆为隔离体[图（b）]，它受有外力P,鼓轮C对它作用的法向力和摩擦力及A端轴承对它的支承力R（用等效的两个正交分力，表示）；由题设，杆的重力忽略不计，杠杆可绕A端的定轴在纸面上转动，制动时，可认为它的角速度和角加速度均为零，从而按转动定律，外力对轴A的力矩之代数和为零，即
　　　　　　　　　　　　　　
根据牛顿第三定律，N和是一对作用与反作用力，其大小为，由此可得
　　　　　　　　　　　　　
及　　　　　　　　　　　　
查转动惯量表，鼓轮绕中心轴的转动惯量为，将与I代入式，得
　　　　　　　　　　　
式右端各量都是恒量，故亦为恒量，负值表明其方向与原来得假定相反，即循顺时针转向，因此，鼓轮作匀减速转动，这里，初角速度为，末角速度（因最后停止转动），则
　　　　　　　　　　　　
t为所需的制动时间，由式和，解得
可见，要求制动的时间越短，所需的外力P就越大。