Sådan beregnes kraften, der er nødvendig for at flytte en jernbane Car

Jernbanevogne bruges til at flytte en lang række materialer i hele USA. Hopper biler transporterer kul fra miner i Wyoming til kulfyrede planter på østkysten. Autotransportbiler flytter nye køretøjer fra samleanlæg til distributionscentre over hele landet. Personbiler transporterer pendlere og langtrækkende rejsende mellem byer og tværs af stater. Jernbanevogne kan bære en betydelig vægt, men jernbanerne skal bestemme, hvor mange og hvilke typer af motorer der skal bruges, baseret på lastens vægt, der trækkes. Beregning af den kraft, der er nødvendig for at flytte en jernbanevogn fra hviletid, er en retfærdig proces ved at bruge et par regnemaskine tastetryk.

Beregn kraften, der er nødvendig for at flytte en jernbanevogn

Bestem friktionskoefficienten mellem bilhjul og skinne. Denne koefficient (?) Kan enten vælges teoretisk fra et bord, eller det kan måles eksperimentelt. Vridningsfriktionskoefficienten er meget lavere end koefficienten for statisk friktion, hvilket ville gælde, hvis hjulet ikke fik lov til at rotere og skulle glide. Vridningsfriktionskoefficienten for en hjulskinneflade er ca. 0,001, mens statisk friktionskoefficient for en stål-til-stål-grænseflade er ca. 0,5. Derfor kræver det langt mindre kraft at flytte en jernbanebil med frit bevægelige hjul end et med hjulene låst.

Bestem friktionskraften (F), som jernbanevognen skal overvinde for at bevæge sig. Friktionskraften er baseret på følgende formel: F =? W, hvor? er koefficienten for rullende friktion mellem hjulet og skinnen og W er vægten af ​​skinnebilen. Hvis vægten af ​​en fuldt lastbil er 280.000 pund, så F = (0.001 x 280.000) = 280 pund.

Fordi den eneste vandrette kraft, som jernbanevognen producerer, er friktionskraften, er kraften til at bevæge sig jernbanevognen (P) er lig med friktionskraften (F). Derfor er der brug af det foregående eksempel en indgangskraft på 280 pund for at bevæge jernbanevognen.