Markbelastning ?
Halloj ,, hittade hit av en slump och insåg efter ha läst runt lite här att detta är ett lämpligt forum för att försöka få ett svar på en fråga jag tuggat på en stund ,,, är själv en "idiot" utan fullgången grundskola men har en del kamrater som är högutbildade och påstått smarta men ingen har kunnat ge mig ett övertygande svar på denna fråga ,, well följande ( och förmodligen har detta busenkelt om man nu vet vad det handlar om )
Jag undrar över markbelastning ,, tänk dig ett tågset som står still på en totalt plan räls ,, tåget väger 100 ton ,, således är marktrycket av tåget 100 ton ,, vad är då belastningen av samma tågset om det passerar i 50 km/h och sen 100 Km/h ,,, och som sagt vi pratar om helt plant noll graders lutning så den enda skillnaden bör vara rörelseenergin men den är ju horisontell så gissningsvis är markbelastningen LÄNGRE på marken då tåget är i rörelse ,,,, tänker oxå lite på det faktumet att många går genom isen vintertid på skridskor ,,, belstningen man utsätter isen för med skridskor och fart gör ju att man kommer betydligt längre ut på tunnare is än vad den orkat bära om man är gående med högt punkttryck ,,, så vänligen ,, show me your skills ;-)
Kul fråga!
Jag gillar speciellt skridskoexemplet för det är uppenbart att skridskoåkaren kommer längre innan det brister. Vi börjar med att analysera det exemplet!
Åkaren har en vikt d.v.s. påverkas av gravitationen. Gravitation bryr sig inte om hastighet. Den är densamma oberoende av hastigheten. Vi antar att hastigheten är konstant. Då trycker åkaren mot isen med sin vikt (lite slarvigt uttryckt). Vad är det då som händer när det brister? Jo det är iskristaller som inte längre klarar av att hålla ihop med varandra. Det är en process som tar lite tid. D.v.s. kraften mot isen måste verka under en viss tid innan det brister. Isen hinner alltså inte brista för skridskoåkaren där den skulle brustit för fotgängaren. Det betyder att om skridskoåkaren skulle hålla promenadtakt så skulle isen brista mycket tidigare. Troligen tidigare än för fotgängaren eftersom kontaktytan är så mycket mindre (högre tryck mot isen). Omvänt för fotgängaren om den håller skridskotakt. Då skulle den troligen komma längre än skridskoåkaren.
När det gäller tåget så behöver vi specificera frågan lite mer (eftersom vi inte kan se krafter). Vi kan t.ex. titta på hur rälsen böjs vid olika hastigheter. Här pratar vi också om material. Alla material tar lite tid på sig att böjas. Det är (metall)kristaller som behöver påverka varandra för att förmedla kraften. Resonemanget blir alltså detsamma. Rälsen böjs mer om tåget står stilla än om det är jättesnabbt och det beror helt enkelt på hastigheten d.v.s. tiden som tåget påverkar en viss del av rälsen.
Tack.... så om man läser mellan raderna så är marktrycket LÄGRE på ett tåg i rörelse och så länge det är "neutralt" dvs rälsen är plan borde då marktrycket minska med hastighet ,,, vad blir då marktrycket på ett tåg som svävar ?? ,, tänker på dom tågen som går på ett magnetfält och inte har någon downforce alls mot rälsen !! ,, funderade lite på det där i samband med att man började lansera dom nya (f)ellastbilarna som med sin lägre kapacitet pga vikt och volym alltså behöver FLER turer för att förflytta samma cargovikt än motsvarande dieselstånka ,, vilket då skulle innebära att det blir ett högre vägslitage med en ellastbil än en diesel ...
Eftersom gravitationen inte beror av hastigheten så påverkar tåget marken med samma kraft oberoende av hastighet. Tryck är kraft per ytenhet, så om kontaktytan är densamma för ett tåg i rörelse som för ett stillastående så är trycket också samma. Det är tiden som är viktig här. Kontakttiden blir vid höga hastigheter så kort att materialet inte hinner deformeras.
Om du tänker dig ett orimligt snabbt tåg så är kontakten med en viss meter räls så kort att rälsen inte hinner böjas innan tåget är borta. Men under den väldigt korta tiden påverkas rälsen av samma kraft som om tåget hade varit stilla. Materialet hinner, så att säga, inte att reagera.
En hyfsad liknelse är kanske att åka vattenskidor. Står du stilla så sjunker du men med lite hastighet så hinner vattenmolekylerna inte att flytta på sig (på samma sätt som att rälsen inte hinner böjas) och du håller dig uppe. Dina fötter trycker mot vattnet med hela din vikt i bägge fallen (åtminstone innan du börjar sjunka). I ena fallet flyttar vattnet på sig och du sjunker men i andra fallet hinner vattnet inte med. Ingen perfekt liknelse. Det finns andra effekter som spelar in här.
I magnettågsfallet får jag bli (ännu mer) fysikalisk. Något lyfter tåget (uppåt). Detta något påverkas då av en lika stor kraft åt andra hållet, d.v.s. neråt. Det är enligt newtons tredje lag. Jag gissar att en stor del av lasten på t.ex. pelarna till magnetbanan kommer från tåget. Om pelarna bara skulle bära magneter och räls så kunde de säkert vara mycket klenare.
