Isi
Mobil kereta api digunakan untuk memindahkan berbagai bahan di seluruh Amerika Serikat. Mobil hopper mengangkut batu bara dari tambang di Wyoming ke pembangkit listrik tenaga batu bara di Pantai Timur. Mobil pengangkut mobil memindahkan kendaraan baru dari pabrik perakitan ke pusat distribusi di seluruh negeri. Mobil penumpang membawa penumpang dan pelancong jarak jauh antar kota dan lintas negara bagian. Mobil kereta api dapat membawa berat yang signifikan, tetapi kereta api harus menentukan berapa banyak dan jenis mesin apa yang digunakan, berdasarkan pada berat muatan yang diangkut. Menghitung kekuatan yang diperlukan untuk memindahkan mobil kereta api dari keadaan diam adalah proses yang mudah, menggunakan beberapa penekanan tombol kalkulator.
Hitung Kekuatan yang Diperlukan untuk Memindahkan Mobil Railroad
Tentukan koefisien gesekan antara roda mobil dan rel. Koefisien ini (?) Dapat dipilih secara teoritis dari tabel, atau dapat diukur secara eksperimental. Koefisien gesekan guling jauh lebih rendah daripada koefisien gesekan statis, yang akan berlaku jika roda tidak diperbolehkan berputar dan harus meluncur. Koefisien gesekan bergulir untuk antarmuka rel-roda sekitar 0,001, sedangkan koefisien gesekan statis untuk antarmuka baja-pada-baja adalah sekitar 0,5. Karena itu, dibutuhkan tenaga yang jauh lebih sedikit untuk menggerakkan mobil rel dengan roda yang bergerak bebas daripada yang memiliki roda yang terkunci.
Tentukan gaya gesekan (F) yang harus diatasi oleh mobil rel untuk bergerak. Gaya gesekan didasarkan pada rumus berikut: F =? W, di mana? adalah koefisien gesekan bergulir antara roda dan rel dan W adalah bobot mobil rel. Jika berat mobil rel yang dimuat penuh adalah 280.000 pound, maka F = (0,001 x 280.000) = 280 pound.
Karena satu-satunya gaya horizontal yang dihasilkan mobil kereta api adalah gaya gesek, gaya untuk memindahkan mobil rel (P) sama dengan gaya gesekan (F). Oleh karena itu, menggunakan contoh sebelumnya, kekuatan input 280 pound diperlukan untuk memindahkan mobil rel.