Physik - Rollwiderstand
Wieso kann eine Lokomotive, die doch selbst nur um die 100 to wiegt,
Waggons ziehen, die ein Vielfaches dieses Gewichts ausmachen?
Eigentlich müßten doch die Räder der Lok durchdrehen, oder?
Physikalische Grundlagen zur Bewegung einer Lokomotive und der ihr angehängten Lasten.
Teil 2 - Rollwiderstand.
Eine weitere physikalische Größe bei der Bewegung eines Zuges ist der Rollwiderstand, auch Rollreibung oder rollende Reibung genannt. Sie entspricht dem Verformungswiderstand eines sich abwälzenden Körpers.
Der Kennwert für den Rollwiderstand ist der Rollwiderstandskoeffizient CR. Dieser hängt neben dem Material auch von der Geometrie des Körpers ab. Bei Zügen ist dieser durch das Material und die Rundeform der Räder sehr gering (ca. 0,0015, beim Auto 0,013).
Beim Abrollen werden der rollende Körper und die Unterlage verformt, dies geschieht meist an den Berührungspunkten bzw. der Berührungslinie der beiden Körper. Beispiel ist hier die bei den Zügen zu findende Rad-Schiene Kombination. Hier wird das Material der Schiene so gewählt, dass diese sich beim Abrollen des Rades mehr verformt als das Rad selber. Aus diesem Grund muss der Zug ständig „bergauf“ fahren um aus dem „Tal“ der Verformung rauszukommen.
Das Rad drückt sich in die Schiene