¿Se movería una locomotora sobre hielo (como en The Polar Express)?

Partiendo del reposo, patinará, pero no porque el coeficiente de fricción sea demasiado pequeño, sino porque:

• el hielo se derretirá lentamente por la fricción de las ruedas del motor (y será expulsado) las ruedas se hundirán lentamente hasta el punto en que es imposible salir del agujero con la fricción disponible; con un coeficiente de fricción bajo, no hace falta grandes profundidades para llegar a ese punto
• la locomotora es lo suficientemente pesada como para hacer que el hielo se convierta en agua líquida solo con la presión. Continuará siendo líquido hasta que la rueda descienda y la superficie de contacto sea lo suficientemente alta como para reducir la presión por debajo del punto en que la presión aumentada licua el agua (eche un vistazo al diagrama de fase del agua: a 0C, transitará una presión de 10MPa el agua de sólido a líquido (no es inesperado, ya que la congelación del agua va acompañada de un aumento de volumen)
• la capa liminal que separa el hielo del ambiente se comporta más como agua líquida hasta una temperatura de -35C (y un espesor de 12nm para agua dulce, más grueso para agua salada ). Una explicación sencilla dice: muy parecido al equivalente de la tensión superficial, las moléculas de agua en el hielo están unidas más fuertemente con sus vecinas que las de la superficie, estas últimas interactúan con el resto del medio ambiente como lo haría cualquier molécula de agua. . Pero lea el PDF vinculado, es fascinante: la hipótesis fue propuesta por James Thomson, confirmada por su hermano William Thompson (Lord Kelvin), descartada por Michael Faraday, reconfirmada e investigada por experimentos en la era moderna.

Si el tren ya está en movimiento, es una estimación de cuánto tiempo continuará haciéndolo, la dinámica de interacción entre las ruedas y el hielo y la fricción aerodinámica es bastante complicada.

Es muy probable que no se mueva y simplemente se deslice.

La nieve y el hielo son conocidos por causar rieles resbaladizos

El invierno puede generar problemas de baja adherencia cuando la nieve y el hielo se depositan en las líneas de circulación. Al igual que con los vehículos de carretera, el hielo negro puede hacer que los trenes tengan dificultades al arrancar o que las ruedas se deslicen durante el frenado.

La pérdida de fricción entre las ruedas y el riel da como resultado una pérdida de fuerza de tracción: las ruedas comienzan a girar y, en algunos casos, el tren no puede moverse. En el frenado, la pérdida sustancial de fricción da como resultado una fuerza de frenado reducida. Las distancias de frenado son considerablemente más largas y, en casos extremos, las ruedas pueden incluso bloquearse y hacer que el tren se deslice.

Los trenes utilizan areneros para mejorar la tracción en situaciones difíciles

Un cajón de arena es un contenedor en la mayoría de las locomotoras, unidades múltiples y tranvías que contiene arena, que se deja caer sobre el riel frente a las ruedas motrices en condiciones húmedas y resbaladizas y en pendientes pronunciadas para mejorar la tracción.