Fysik

Hældning på togskinner

24. september 2023 af Hurray - Niveau: A-niveau

Jeg har fået denne opgave, men er helt lost

Ved opbygningen af skinnestrækninger for
højhastighedsjernbaner lader man banelegemet
hælde i svingene. Hvorfor?


Brugbart svar (0)

Svar #1
24. september 2023 af ringstedLC

Tænk over om banelegemet mon hælder indad eller udad i forhold til kurvens centrum.

Tip: Når toget drejer påvirkes det af en centripetalkraft.


Brugbart svar (0)

Svar #2
24. september 2023 af SuneChr

.SP 240920230125.PNG

Vedhæftet fil:SP 240920230125.PNG

Brugbart svar (0)

Svar #3
24. september 2023 af mathon

Tip: Når toget drejer påvirkes det af en centripetalkraft:
               
                  \mathbf{F}_c=m\cdot \left ( -\omega^2 \right )\cdot \mathbf{r}=m\cdot \omega^2\cdot \left ( -\mathbf{r} \right )       (i jævn cirkelbevægelse)
dvs
                  modsat rettet stedvektoren \mathbf{r}.
 


Brugbart svar (0)

Svar #4
24. september 2023 af Eksperimentalfysikeren

Det er ikke kun højhastighedstog, der har hældning af skinnerne. Det har S-toget også. I hvert fald på strækningen Emdrupvej-Ryparken, hvor der er et ret skarp sving. Ved normal kørsel mærker man det ikke, men hvis toget standser undervejs, kan man tydeligt mærke det.


Brugbart svar (0)

Svar #5
24. september 2023 af M2023

#3. Dels centripetalkraften, dels at forskellen i radius mellem inder- og yderskinne er mindre, når sporet hælder.


Svar #6
24. september 2023 af Hurray

 

Jeg forstår dog ikke hvordan at hældningen af banen har noget at sige for centripetalkraften


Svar #7
24. september 2023 af Hurray

#5

#3. Dels centripetalkraften, dels at forskellen i radius mellem inder- og yderskinne er mindre, når sporet hælder.

Kan du uddybe?


Brugbart svar (0)

Svar #8
24. september 2023 af ringstedLC

Hjulenes tilpasning til skinnerne skaber en vis gnidningskraft, der holder toget på plads i kurven, når farten er lav nok. Denne kraft er centripetalkraften. 

Ved større fart vil de inderste hjul lette fra skinnen og kraften mindskes.

Ved endnu større fart fortsætter toget ligeud eller vælter. Når banelegemet lægges så det hælder ind mod centrum af kurven, øges kraften.

KildeEkstraBladet

Forestil dig, at hældningen øges til 90º. Nu vil toget i princippet kunne køre uendeligt stærkt. Det må så til gengæld ikke køre så langsomt, at det "falder af".


Brugbart svar (0)

Svar #9
24. september 2023 af ringstedLC

Gods og passagerer befordres også mere bekvemt, da deres tyngdepunkter kommer lidt længere ned i kurven.

Kilde: SNGry Brøndum

Denne cyklist på en væltepeter drejer ikke med særlig stor fart mere end én gang.


Brugbart svar (0)

Svar #10
24. september 2023 af ringstedLC

#7: Det er den vandrette forskel, der er mindre.


Brugbart svar (0)

Svar #11
24. september 2023 af M2023

#6.

Forestil dig at du står i toget. Hvis det hælder, så har du nemmere ved at blive stående i svinget.


Svar #12
24. september 2023 af Hurray

Er der nogle der kan hjælpe med at indtegne kraftpilene, når den gennemgår kurven. 
Tror jeg har brug for en visualisering


Brugbart svar (0)

Svar #13
24. september 2023 af M2023


Skriv et svar til: Hældning på togskinner

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.