¿Cómo las ruedas de un tren tienen suficiente agarre en una vía de metal? Quiero decir que ambas superficies son lisas (y no flexibles) y está bien si no hay inclinación, pero ¿qué tal en una pista inclinada?
La fricción impide el deslizamiento y la fuerza de fricción es igual al producto del peso, la fuerza perpendicular, y el coeficiente adimensional de fricción estática.
El coeficiente de fricción estática entre acero y acero puede llegar a 0,78, por lo que el ángulo tendría que ser muy no horizontal para que el tren se deslice. Y también se puede agregar mucha aceleración.
El coeficiente de fricción estática más bajo en condiciones húmedas y grasientas puede ser de 0,05, que es aproximadamente el ángulo en radianes en el que uno podría empezar a preocuparse. Son solo 3 grados y si hay mucho aceite por todas partes en las vías, es posible que el tren ya no sea seguro para estos pequeños ángulos. Sin embargo, en realidad, el coeficiente nunca cae tan bajo y 15 grados suele ser un ángulo seguro.
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Tenga en cuenta que el coeficiente de fricción estática es más alto que el coeficiente de fricción cinética, por lo que lo más difícil es comenzar a deslizar. Una vez que el tren comienza a deslizarse, es más probable que continúe haciéndolo.
Todo el texto anterior trataba sobre el deslizamiento: la estabilidad en la dirección delantera-trasera. La estabilidad en la dirección izquierda-derecha está garantizada por la forma de las ruedas:
La razón por la que los trenes se mantienen en la vía es porque las ruedas no son cilíndricas, sino cónicas. Vea la explicación de Feynman aquí: http://www.youtube.com/watch?v=y7h4OtFDnYE
Jorge
esterz
Jorge
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