[natuurkunde] De Verkanting van een trein uitrekenen

Struukje

Ik heb al een tijd gezocht voor een juiste formule. Maar ik heb niks kunnen vinden...

Dit is de vraag:

Bij het ontwerpen van een hoge-snelheids-spoorlijn moeten de ontwerpers op een bepaalde plaats rekening houden met een boog in de spoorlijn, De straal van deze boog is 5 km. De treinen moeten deze boog kunnen berijden met een snelheid van 270 km/h. De wielflenzen mogen hierbij geen zijdelingse krachten op de rails uitoefenen. De spoorbreedte is 1,435 meter. Bereken voor deze boog het hoogteverschil ( de verkanting ) van de rails.

r = 5 km = 5000 m

v = 270 km/h = 75 m/s

spoorbreedte, ik noem het maar b = 1,435 meter

Misschien is het maar een simpele formule. Alleen ik kan hiervoor geen formule verzinnen. en in wat voor eenheid dit moet?

zat te denken aan een formule (v x b) / r maar ik denk dat je ook nog iets met zwaartekracht moet doen. Anders eindigt je met een eenheid seconden lijkt me een beetje vreemd

eezacque

Maak eerst 'ns een plaatje, met trein, rails, en alle relevante krachten...

klazon

Struukje schreef: ↑vr 26 okt 2012, 00:43
maar ik denk dat je ook nog iets met zwaartekracht moet doen.

Lijkt me een goede gedachte.

Verder sluit ik me aan bij de vorige spreker, maak eerst een plaatje met alle krachten er in.

Struukje

verder zou ik het niet weten. Omdat er geen zijdelingse krachten zijn.

Misschien nog krachten in de bocht? maar omdat er geen krachten mogen worden uitgewerkt op de zijkant van de wielflenzen

klazon

Je plaatje is alleen via een omweg te zien.

Maar daar kan je niks mee. Teken eens een dwarsdoorsnede van de trein op het spoor, met de krachten er in.

Jan van de Velde

Opmerking moderator

Als geregistreerd forumgebruiker kun je je afbeelding ook laten bewaren op het Wetenschapsforum zélf.

(De ruimte hiervoor is niet onbegrensd en kost geld. Gebruik hem dus verstandig (zie hoofdstuk 1))

(NB: exacte weergave kan per browser verschillen)

rechts onder het venster waarin je je bericht typt,

klik "Uitgebreid bewerken"
(1) klik op "Bestand kiezen"
zoek het goede bestand op je computer (géén BMP ! wordt niet geaccepteerd vanwege de omvang),

en dubbelklik hierop. In het venster links naast bladeren verschijnt de naam van je bestand.
(2) klik op "dit bestand uploaden"
als bevestiging zie je nu de naam van je gekozen bestand in een lichtblauwe balk boven de uploadknoppen verschijnen. Sla je nu je bericht op, dan komt je bijlage onderaan je bericht te hangen.
Je kunt ook je afbeelding op een goed gekozen plaats in je tekst zetten. Zet daarvoor je cursor waar je de afbeelding wil hebben en klik op "Invoegen" naast de bijlagenaam:
In je tekst verschijnt nu een code :

[ attachment=301:kokkels.png ] (Voorbeeld).

Je kunt eventueel dat stuk code - en daarmee de afbeelding- nog verplaatsen naar een andere plek in je tekst.
via het voorbeeld van je bericht (knop onder je conceptbericht-venster) kun je checken of het gelukt is.

Struukje

Ik zal vanavond er eens naar kijken, bijbaantje roept helaas alweer..

Struukje

: treintje.png (3.73 KiB) 1218 keer bekeken

r = 5km = 5000m

v = 75 m/s

b = 1,435 m

ik heb een formule gevonden F = m * v²/ r

Maar hier bereken je geen hoogteverschil van de rails uit..

klazon

Struukje schreef: ↑zo 28 okt 2012, 17:18
ik heb een formule gevonden F = m * v²/ r

En weet je ook wat die formule voorstelt?

Dat plaatje, daar kan je niet veel mee. Ik had je geadviseerd om een dwarsdoorsnede te tekenen.

Struukje

: treintje.png (2.18 KiB) 1219 keer bekeken

Hier mee kan je de normaalkracht uitrekenen

klazon

Nu nog het spoor scheef leggen, en de relevante krachten er in zetten.

En die formule die je liet zien, weet je al wat die aangeeft?

Struukje

: treintje.png (3.52 KiB) 1220 keer bekeken

je hebt de zwaartekracht, en dan een kracht die op de zijkant van de trein werkt.

Met die formule bereken je de nominale kracht uitrekenen.

: c970d838771d33f6f5fb352ca89b9478.png (568 Bytes) 1221 keer bekeken

-->

: 234.png (570 Bytes) 1222 keer bekeken

: 345.png (685 Bytes) 1221 keer bekeken

Met bovenstaande formule bereken je de middelpuntvliedende kracht.

alleen dan zoek ik nog een formule waar je de hoogte mee kunt bereken.

Jan van de Velde

Laten we dat wat handiger doen, zomaar wat krachtvectoren die in de leegte aangrijpen kunnen we zo weinig mee

We bedoelen dat ongeveer zo:

: verkanting.png (9.39 KiB) 1220 keer bekeken

Hier de situatie voor een trein die rijdt op een rechtlijning maar wel verkant traject. Zwaartekracht verticaal naar beneden, de component van die zwaartekracht langs de helling is de kracht waarmee de trein effectief zijdelings tegen de rails drukt.

Die component moet nu gebruikt gaan worden, niet om die trein tegen de rails te drukken, maar om die trein precies in die bocht te houden ook al zouden er geen rails liggen.

Struukje

Ow oke, ja ik snapte de vraag eerst helemaal. heb me even verdiept in verkanten.

Hier moet je met sin etc gaan werken etc..

klazon

Dan ben ik nu wel benieuwd naar je uitwerking van dit vraagstuk.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] De Verkanting van een trein uitrekenen

De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen

Re: De Verkanting van een trein uitrekenen