Какое давление на железнодорожное полотно оказывает четырехосный железнодорожный вагон массой 50т, если площадь соприкосновения колеса с рельсом составляет 5см(квадрат)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы рассчитать давление, необходимо знать массу вагона, площадь соприкосновения колеса с рельсом и количество осей вагона.

Давление на железнодорожное полотно можно вычислить по формуле
[P = \frac{F}{A}]

Где P - давление, F - сила, оказываемая на полотно колесом вагона, а A - площадь соприкосновения колеса с рельсом.

Поскольку у нас четырехосный вагон, то общая масса вагона будет равна 4*50т=200т=200 000кг

Поскольку нам известна площадь соприкосновения (A=5 \, \text{см}^2) = (5 * 10^{-4} \, \text{м}^2),

необходимо учесть гравитацию и количество колес в контакте с рельсом. Поэтому, сила (F = m \cdot g \cdot n), где m - масса вагона, g - ускорение свободного падения, n - количество колес на оси (у вагона 8 колес на 4 моста). Примем ускорение свободного падения (g=9,8 \, \text{м/с}^2)

Теперь можем вычислить давление
[F = 200000 \cdot 9.8 \cdot 8 = 15,68 \, \text{МН}
[P = \frac{15,68 \, \text{МН}}{5 \cdot 10^{-4} \, \text{м}^2} = 31360 \, кПа]

Ответ: Давление на железнодорожное полотно оказывает четырехосный железнодорожный вагон массой 50т равно 31360 кПа.