Obsah
Železničné vozidlá sa používajú na prepravu širokého spektra materiálov po Spojených štátoch. Násypné autá prepravujú uhlie z baní vo Wyomingu do uhoľných elektrární na východnom pobreží. Automobilové vozidlá prepravujú nové vozidlá z montážnych závodov do distribučných stredísk po celej krajine. Osobné automobily prepravujú dochádzajúci a cestujúci na veľké vzdialenosti medzi mestami a štátmi. Železničné vozidlá môžu uniesť značné množstvo hmotnosti, ale železnice musia určiť, koľko a aké typy motorov sa majú použiť, na základe hmotnosti prepravovaného nákladu. Vypočítanie sily potrebnej na presunutie železničného vozidla z pokoja je jednoduchý proces, ktorý využíva niekoľko stlačení klávesov kalkulačky.
Vypočítajte silu potrebnú na presun železničného vozidla
Stanovte koeficient trenia medzi kolesami automobilu a koľajnicou. Tento koeficient (a) môže byť buď vybraný teoreticky z tabuľky, alebo môže byť meraný experimentálne. Koeficient valivého trenia je oveľa nižší ako koeficient statického trenia, ktorý by platil, keby sa koleso nemohlo otáčať a muselo by sa kĺzať. Koeficient valivého trenia pre rozhranie koleso-koľajnica je približne 0,001, zatiaľ čo koeficient statického trenia pre rozhranie oceľ a oceľ je približne 0,5. Preto vyžaduje oveľa menšiu silu na premiestňovanie železničného vozňa s voľne sa pohybujúcimi kolesami ako jedno so zablokovanými kolesami.
Stanovte treciu silu (F), ktorú musí koľajové vozidlo prekonať, aby sa mohlo pohybovať. Trecia sila je založená na nasledujúcom vzorci: F =? W, kde? je koeficient valivého trenia medzi kolesom a koľajnicou a W je hmotnosť koľajového vozidla. Ak hmotnosť plne naloženého železničného vozidla je 280 000 libier, potom F = (0,001 x 280 000) = 280 libier.
Pretože jediná horizontálna sila, ktorú železničné vozidlo vytvára, je trecia sila, sila na pohyb koľajového vozidla (P) sa rovná trecej sile (F). Preto, pri použití predchádzajúceho príkladu, je na pohyb vagóna potrebná vstupná sila 280 libier.