Warmte: denkvraag

DarkBlueConverse1000

Waarom hangt men via een wiel een zwaar gewicht aan de elektrische bovenleiding van een trein of een tram?

Mijn idee is het volgende

-----------------------------

Baserend op de kennis dat bij warme temperaturen, materie uitzet en krimpt bij koude, zou mijn eerste gedachte zijn, dat ze dit doen om er voor te zorgen dat het gewicht niet naar beneden zou vallen. Een exacte natuurkundige verklaring kan ik hier echter niet voor bedenken. Weten jullie het?

Alvast bedankt!

Mvg, DarkBlueConverse1000

Jan van de Velde

Nah, als je het gewicht er niet aanhangt, kan het ook niet naar beneden vallen. Ik denk dat je je eventjes ongelukkig uitdrukt?

Dus, reculer pour mieux sauter?

DarkBlueConverse1000

Beste Jan Van De Velde,

ik zit nog maar in het tweede middelbaar en m'n kennis van de fysica is aldus nog maar zeer gelimiteerd. Kan je misschien uitleggen waarom ze dit dan wel doen? (: Heeft het misschien iets te maken met het feit dat het wiel bepalend is voor de strakheid van de draad? Ik heb echt geen idee (:

Jan van de Velde

ik zit nog maar in het tweede middelbaar en m'n kennis van de fysica is aldus nog maar zeer gelimiteerd.

Dat is geen reden om te schrijven:

Waarom hangt men via een wiel een zwaar gewicht aan de elektrische bovenleiding van een trein of een tram?

..//..

zou mijn eerste gedachte zijn, dat ze dit doen om er voor te zorgen dat het gewicht niet naar beneden zou vallen.

:eusa_whistle:

Als je niet wil dat het naar beneden valt, hang het dan simpelweg niet op ook hè.....

maar goed. Die palen staan in de grond, en die aarde zet niet echt uit op een warme dag. De geleiderdraad kan wel elke honderd meter 5-10 cm langer worden op een warme dag. Dan gaat die draad natuurlijk doorhangen, en dat kan allerlei problemen geven als er treinen langsrijden.

Die gewichten over die katrolwielen zorgen ervoor dat de draad altijd even strak hangt. Als het warmer, en de draad dus langer, wordt zakken die gewichten vanzelf.

Emveedee

Ik neem aan dat je deze wielen bedoelt:

Afbeelding

Ik denk dat ze hiermee de kabels op spanning willen houden, zodat ze niet heel erg in een boogje hangen.

Overigens over het uitzetten/krimpen van materie bij temperatuursverandering, dit gebeurd wel, maar bij de meeste stoffen is die uitzetting maar minimaal. Ijzer heeft een uitzettingscoefficient van 12.2*10^-6 per Kelvin. Dat betekent dat als je een staaf ijzer van 1 meter hebt, en de temperatuur 1 graad stijgt, dat de staaf daarna 1.0000122 meter lang is. Dat verschil is dus nauwelijks merkbaar.

Jan van de Velde

staaf ijzer van 1 meter hebt, en de temperatuur 1 graad stijgt, dat de staaf daarna 1.0000122 meter lang is. Dat verschil is dus nauwelijks merkbaar.

maar zo'n draadsectie is wel 1500 m lang, en zo'n draad kan makkelijk 60°C heet worden in het zonnetje (laten we zeggen 40 °C meer dan gemiddeld. Dat scheelt voor zo'n lange draad dan toch gauw 1500 x 40 x 0,0000122 = 0,7 m. Dat lijkt niks voor te stellen op 1500 m, maar daarmee zou hij toch een gruwelijk eind kunnen gaan doorhangen: Laten we het even houden alsof hij dan in een simpele driehoek zou hangen (ipv in een nette boog), bij het ophangpunt zou de draad dan een hoek van {bgcos (1500/1500,7)=} 1,75° met de horizontaal kunnen maken!! Ofwel, midden tussen twee portalen (70 m tussen twee portalen) tan 1,75° x 35 = één héle meter !!!! (in de praktijk hangt het in een boog, in het echt zal dit dus minder zijn. Boogwiskunde kan een nettere benadering geven, liefhebbers?)

Overigens, de leidingen zijn van koper, waarvan de uitzettingscoëfficiënt bijna 1,5 keer zo groot is. Daarmee wordt dit probleem alleen maar groter. Verder, uiteraard hangt de lijn niet vrij tussen twee portalen, maar aan een soort hangbrugachtig systeem, anders zou hij door zijn eigen gewicht al enorm doorhangen. Maar laat duidelijk zijn dat de draad bij warm weer enorm veel slapper zou worden. Doordat de draad dan toch in boogjes tussen de ophangpunten zou komen te hangen verliest de stroomafnemer van de trein regelmatig het contact (bij hogere snelheid kan hij dan de onregelmatige hoogte niet meer volgen), en ook kan de draad zijdelings van de afnemers afglijden. Treinen die dan niet langzamer gaan rijden trekken of slaan in zo'n geval de bovenleidingen stuk.

Emveedee

Ik had niet verwacht dat die leidingen zo lang zouden zijn :eusa_whistle: Met zo'n afmetingen is het verschil natuurlijk duidelijk merkbaar.

DarkBlueConverse1000

Jan van de Velde schreef:Dat is geen reden om te schrijven:

:eusa_whistle:

Als je niet wil dat het naar beneden valt, hang het dan simpelweg niet op ook hè.....

maar goed. Die palen staan in de grond, en die aarde zet niet echt uit op een warme dag. De geleiderdraad kan wel elke honderd meter 5-10 cm langer worden op een warme dag. Dan gaat die draad natuurlijk doorhangen, en dat kan allerlei problemen geven als er treinen langsrijden.

Die gewichten over die katrolwielen zorgen ervoor dat de draad altijd even strak hangt. Als het warmer, en de draad dus langer, wordt zakken die gewichten vanzelf.

Dank je, ik begrijp het nu ](*,)

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Warmte: denkvraag

Warmte: denkvraag

Re: Warmte: denkvraag

Re: Warmte: denkvraag

Re: Warmte: denkvraag

Re: Warmte: denkvraag

Re: Warmte: denkvraag

Re: Warmte: denkvraag

Re: Warmte: denkvraag