Uw formules zijn maar gedeeltelijk juist.K V B schreef:Het is zelfs zo dat het ene het andere perfect compenseert.
De maximale kracht die een treinstel op de rails kan zetten is een functie van de massa (m) maal de zwaartekracht en de weerstandscoëfficient (µ).
En dus krijgen we:
F = m * g * µ
En aangezien we weten dat de kracht ook gelijk is aan de versnelling * massa:
F = m * a
Krijgen we dus a = g * µ
Bij een µ van 1/3 (een goede waarde bij spoorwegen) kom je dus tot de conclusie dat de maximale versnelling (zowel bij optrekken als afremmen) dus g/3 is. En dus onafhankelijk van de massa. Al zou ik een versnelling of vertraging van g/3 toch wel proberen te vermijden...
Maar we zien wel dat de theoretische versnelling en vertraging juist helemaal niet van de massa afhankelijk is.
Dat van 1/3 is overigens een benadering. In de praktijk haalt men tegenwoordig wel een iets hogere µ in goede omstandigheden. Je vindt deze waarde ook terug als je naar de maximale trekkracht van een locomotief kijkt. Bijvoorbeeld een Re460: 84 ton, is 824 kN. Trekkracht is 300 kN, wat een µ van 0,36 maakt...
Voor de maximale adhesiekracht die op de rails kan uitgeoefend worden, mag je niet het totale gewicht van de trein nemen (m*g in uw formule) maar slechts het gedeelte van het gewicht dat uitgeoefend wordt door de aangedreven wielen. De niet aangedreven wielen brengen immers geen kracht over op de rails.
Dat is dus heel wat minder dan de totale massa van de trein maal g ( tenzij alle wielen zouden aangedreven zijn ).
Uw tweede formule is ook niet helemaal correct omdat je niet enkel de translatieversnelling van de hele trein moet in rekening brengen, maar ook de rotatieversnelling van alle draaiende delen (wielen, motoren, tandwielen, enz.)
Daarom voert men een zogenaamde massafactor ξ in en de formule wordt dan F = m .ξ .a.
Een gemiddelde waarde voor ξ is 1,1.
De maximale versnelling is dan ook heel wat minder dan uw g/3 maar bedraagt voor gewone passagierstreinen 0.3 tot 0.4 m/s2 en voor sprinters 0.8 tot 1.2 m/s2.
Uw berekening klopt dus maar voor een losse lok of een treinstel waarvan alle assen aangedreven zijn en als we de massafactor 1 zouden nemen.
Een duikbril heeft 8 assen waarvan maar de helft is aangedreven.
De wrijvingscoefficient µ is overigens sterk afhankelijk van de snelheid ( naast een aantal andere factoren). Bij droge rails rekent men bv. bij 0 km/h met een µ van 0.33 en bij 130 km/h nog maar 0.2.
Onder slechte omstandigheden kan die zelfs dalen tot 0.1 en onder zeer slechte omstandigheden zelfs tot 0.05.