Hei. Olen rautatieläisen poika, mutta en huomannut koskaan kysyä seuraavasta asiasta. Joku jossain väitti, että raskas juna lähtee NÄIN. Veturi ei jaksaisi lähteä, jos sen pitäisi vetää heti koko junaa. Veturin on saatava avukseen vaunujen painoa. Siksi veturin ja kaikkien vaunujen kiinnittimissä on niiden välissä pieni klappi. Veturi lähtee liikkeelle. Ensin vain oma paino vastustaa, kun klapin verran vaunut eivät vastusta. Veturi siis pääsee liikkeelle ja sitten vetää painollaan ensimmäisen vaunun klapin kiinni ja saa ensimmäisen vaunun liikkeelle omalla voimallaan liikevoiman auttaessa. Nyt veturin teho sekä veturin ja ensimmäisen vaunun liikkeen voima nykäisee toisen vaunun klapin pois ja voima saa toisenkin vaunun liikkeelle jne edelleen, kunnes kaikki vaunut ovat liikkeellä ja helpottavat veturin toimintaa. VAI NÄIN Veturin voima vain vetää vaunun toisensa jälkeen liikkeelle eikä mitään klappeja tarvittaisi. Voima vain jyllää kuten paras suksivoidekin on Voima. Klapit ovat vain vaunujen kytkemisen helpottamiseksi. Kiitos jo etukäteen.
Vastaus
Ensimmäinen vaihtoehto on oikea. Ongelmana on kitka eli liikevastus. Paikallaan olevien vaunujen kohdalla kyseessä on lepokitka eli liikkeellelähtöä vastustava voima, joka on ylitettävä, jotta kappale saadaan liikkumaan. Liikkuvan kappaleen kohdalla taas on kyse liikekitkasta, joka on yleensä lepokitkaa pienempi. Mikäli vaunujen kytkennöissä ei ole välystä, vaunut käyttäytyvät yhden yhtenäisen kappaleen tavoin ja niiden lepokitka on veturille liian suuri voitettavaksi.
Rhett Allainin artikkeli Wired-lehdessä paneutuu tarkemmin ilmiön fysiikkaan ja sisältää myös havainnollisen animaatiomallin junan liikkeellelähdöstä:
http://www.wired.com/2014/06/how-do-you-get-a-train-moving/
Lisätietoa kitkasta esim. Wikipediasta: https://fi.wikipedia.org/wiki/Kitka
Kommentoi vastausta