火车如何启动?
我们都知道,列车的个头儿巨大,重量在几百吨到上千吨不等,想要开动它,就必须让牵引机车产生足够大的力。
在牵引机车开始施加动力的时候,由于轮轨之间的粘着作用,车轮旋转并带动整个车身开始移动,而一旦车身运动起来,钢轨与车轮之间会产生滑动摩擦力,这个力远小于静摩擦力,此时,机车产生较小的牵引力就可以使列车继续做加速运动。
轮轨之间的粘着作用在列车的加速运动中至关重要。如果轮轨之间非常光滑,就像加了油一般的光滑,那么很可能会出现小马拉大车的情形,此时,列车启动,但牵引力较小,无法提供大的加速度。
在机车与后一辆车厢接触处,由于后一辆车厢没有开始运动,所以在水平方向上受到机车上与后方钢轨的最大静摩擦力,这两个力大小相等,方向相反而平衡,使车厢静止,机车与第2节车厢接触处的弹力为0;随着牵引力的增大,当牵引力大于这节车厢所受的最大静摩擦力时,第1节车厢开始运动,在一段时间内静摩擦力减小到某个值后保持不变使这节车厢在静摩擦力的作用下做加速运动。
随着牵引力的继续增大,当牵引力大于或等于这节车厢与钢轨之间的滑动摩擦力时,车厢以恒定加速度继续做加速运动。