Zawartość
Wagony są używane do transportu szerokiej gamy materiałów w całych Stanach Zjednoczonych. Samochody leja przewożą węgiel z kopalni w Wyoming do elektrowni węglowych na wschodnim wybrzeżu. Samochody do transportu samochodów przenoszą nowe pojazdy z zakładów montażowych do centrów dystrybucyjnych na terenie całego kraju. Samochody osobowe przewożą osoby dojeżdżające do pracy i podróżujących na duże odległości między miastami i stanami. Wagony kolejowe mogą przewozić znaczną masę, ale koleje muszą określić, ile i jakiego rodzaju silników użyć, na podstawie masy przewożonego ładunku. Obliczenie siły potrzebnej do przemieszczenia wagonu z miejsca odpoczynku jest prostym procesem, przy użyciu kilku naciśnięć klawiszy kalkulatora.
Oblicz siłę potrzebną do poruszenia wagonem
Określić współczynnik tarcia między kołami samochodu i szyną. Ten współczynnik (?) Można albo wybrać teoretycznie z tabeli, albo można go zmierzyć eksperymentalnie. Współczynnik tarcia tocznego jest znacznie niższy niż współczynnik tarcia statycznego, który miałby zastosowanie, gdyby koło nie mogło się obracać i musiałoby się ślizgać. Współczynnik tarcia tocznego dla interfejsu koło-szyna wynosi w przybliżeniu 0,001, podczas gdy współczynnik tarcia statycznego dla interfejsu stal-stal wynosi około 0,5. Dlatego potrzeba znacznie mniej siły do poruszania się wagonem z swobodnie poruszającymi się kołami niż wagon z zablokowanymi kołami.
Określić siłę tarcia (F), którą wagon musi pokonać, aby się poruszać. Siła tarcia opiera się na następującym wzorze: F =? W, gdzie? to współczynnik tarcia tocznego między kołem a szyną, a W to masa wagonu. Jeśli waga w pełni załadowanego wagonu kolejowego wynosi 280 000 funtów, wówczas F = (0,001 x 280 000) = 280 funtów.
Ponieważ jedyną siłą poziomą wytwarzaną przez wagon jest siła tarcia, siła poruszania wagonu (P) jest równa sile tarcia (F). Dlatego też, wykorzystując poprzedni przykład, do wprowadzenia wagonu potrzebna jest siła wejściowa wynosząca 280 funtów.