Indhold
Jernbanevogne bruges til at flytte en bred vifte af materialer over hele USA. Hopperbiler transporterer kul fra miner i Wyoming til kulfyrede anlæg på østkysten. Biltransportbiler flytter nye køretøjer fra samleanlæg til distributionscentre over hele landet. Personbiler transporterer pendlere og langdistanse rejsende mellem byer og på tværs af stater. Jernbanevogne kan bære en betydelig mængde vægt, men jernbaner er nødt til at bestemme, hvor mange og hvilke typer motorer der skal bruges, baseret på vægten på den last, der trækkes. Beregning af den krævede kraft til at bevæge en jernbanevogn fra hvile er en ligetil proces ved hjælp af et par regnestykketaster.
Beregn den krævede kraft til at flytte en jernbanevogn
Bestemm friktionskoefficienten mellem bilhjulene og skinnen. Denne koefficient (?) Kan enten vælges teoretisk fra en tabel, eller den kan måles eksperimentelt. Rullingfriktionskoefficienten er meget lavere end statisk friktionskoefficient, der ville gælde, hvis hjulet ikke fik lov til at rotere og skulle glide. Rullingskoefficienten for en hjulskinne-grænseflade er ca. 0,001, mens den statiske friktionskoefficient for en stål-på-stål-grænseflade er ca. 0,5. Derfor kræver det langt mindre kraft at flytte en jernbanevogn med frit bevægelige hjul end en med hjulene låst.
Bestem friktionskraften (F), som jernbanevognen skal overvindes 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 skinnevognens vægt. Hvis vægten af en fuldt lastet jernbanevogn er 280.000 pund, er F = (0,001 x 280.000) = 280 pund.
Fordi den eneste vandrette kraft, som jernbanevognen producerer, er friktionskraften, er kraften til at bevæge jernbanevognen (P) lig med friktionskraften (F). Derfor er det nødvendigt med en indgangskraft på 280 pund ved at bruge det foregående eksempel for at bevæge jernbanevognen.