نظرًا لأن السيارة تتحرك إلى أعلى المنحدر وأن الجاذبية تسحب فقط لأسفل بشكل مستقيم ، فهناك عنصر من هذه القوة يسحب في الاتجاه المعاكس كسرعة تجعل السيارة تبطئ. كلما تحركت إلى أعلى المنحدر ، هناك زيادة في طاقة وضع الجاذبية. كلما ارتفع ، زادت الطاقة الكامنة.
بالطبع ، يمكن أن يحدث الشيء نفسه في الاتجاه المعاكس. إذا تركت جسمًا يتحرك على منحدر ، فسيكون هناك انخفاض في طاقة وضع الجاذبية وزيادة الطاقة الحركية الناتجة. لذلك ما زلت بحاجة إلى بعض الفرامل أو نوع من الاحتكاك لمنع السيارة من الانزلاق في النهاية إلى الوراء. معظم هذه المنحدرات الجامحة مصنوعة من الحصى الناعم جدًا لتسبب قوة احتكاك كبيرة بحيث تظل الشاحنة المتوقفة متوقفة.
تغيير السرعة
ناقل الحركة اليدوي ، أو ذراع نقل الحركة ، السيارات ليست شائعة مثل السيارات الأوتوماتيكية – لكنها لا تزال موجودة. باستخدام ذراع نقل الحركة ، يتعين على السائق التغيير يدويًا من ترس إلى آخر مع زيادة السرعة. لكن يمكنهم أيضًا استخدام نفس العملية لتقليل سرعة السيارة.
لنفترض أنهم في الترس الرابع يتحركون بسرعة 40 ميلاً في الساعة. إذا انتقلوا إلى الترس الثالث ورفعوا قدمهم عن دواسة الوقود ، فسوف تبطئ السيارة. لا يتعين عليهم لمس دواسة الفرامل ، مما يعني أن مصابيح فرامل السيارة لن تضيء حتى لو كانت تبطئ. بالطبع ، إذا احتاج السائق إلى التوقف لمسافة قصيرة جدًا ، فلن يكون هذا النقل إلى الترس الأدنى كافيًا ، وسيتعين عليهم استخدام الكبح التقليدي.
كيف يعمل هذا؟ سأعطيك فقط وصفًا سطحيًا لمحرك الاحتراق الداخلي ، لكن هذا كل ما نحتاجه لفهم الانزياح الأدنى. يوفر المحرك الطاقة عن طريق إضافة البنزين إلى مساحة مضغوطة في الأسطوانات. عند اشتعال الوقود ، يتمدد الغاز ويدفع المكابس إلى الأسفل. تقوم المكابس التي تتحرك لأعلى ولأسفل بتدوير العمود المرفقي ، والذي (مع عدد قليل من الوصلات) يدير العجلات. بوم ، أنت تقود! لجعل هذا يعمل ، تحتاج إلى وقود وشرارة لإشعال الوقود والضغط.
ماذا لو أزلت الشرارة والوقود؟ إذا كانت العجلات مرتبطة بالمحرك من خلال ناقل الحركة ، فلا يزال هناك ضغط الغاز في الأسطوانات. يضيف ضغط الغاز هذا مقاومة للمحرك الدوار ويمكن استخدامه لإبطاء السيارة. (بالطبع ، ما زلت بحاجة إلى الاحتكاك بين الإطارات والطريق.)
من حيث الطاقة ، ما زلنا بحاجة إلى زيادة في الطاقة لتتوافق مع انخفاض الطاقة الحركية. لا ينبغي أن يكون مفاجئًا أن تحصل على زيادة في الطاقة الحرارية. عندما يتم ضغط الغاز ، فإنه يصبح أكثر سخونة – وتوجد طاقتك.
التجدد الكبح
ماذا لو كانت هناك طريقة لإبطاء السيارة وتقليل الطاقة الحركية ، ولكن أيضًا لتوفير تلك الطاقة؟ حسنًا ، هذا بالضبط ما يحدث في الكبح المتجدد.
يبدأ كل هذا بمحرك كهربائي ، وهو في الأساس مجرد حلقة من الأسلاك على عمود دوار بالقرب من مغناطيس. عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر الحلقة ، يحدث تفاعل بين التيار والمغناطيس ، وهذا يجعل الحلقة تدور على العمود. هذا في الواقع يعمل بشكل عكسي أيضًا. إذا قمت بتحريك سلك في وجود مجال مغناطيسي ، فسوف ينتج عنه تيار كهربائي. هذا يعني أن المحرك الكهربائي والمولد الكهربائي هما نفس الشيء. بالنسبة للمحرك ، تقوم بإعطائه تيارًا ويقوم بتحريك الأشياء. كمولد ، تقوم بتدوير العمود وتحصل على تيار كهربائي.
