コンテンツ
鉄道車両は、米国内のさまざまな素材を移動するために使用されます。ホッパー車はワイオミング州の炭鉱から東海岸の石炭火力発電所まで石炭を運びます。自動車輸送車は、新しい車両を組立工場から全国の配送センターに移動します。乗用車は、都市間および州を横断する通勤者および長距離旅行者を運びます。鉄道車両はかなりの重量を運ぶことができますが、鉄道は運搬される貨物の重量に基づいて、使用するエンジンの数と種類を決定する必要があります。鉄道車両を静止状態から移動させるのに必要な力の計算は、いくつかの電卓のキーストロークを使用して簡単なプロセスです。
鉄道車両を動かすのに必要な力を計算する
車の車輪とレール間の摩擦係数を決定します。この係数（？）は、理論的にテーブルから選択するか、実験的に測定できます。転がり摩擦係数は、車輪が回転することを許可されず、スライドする必要がある場合に適用される静止摩擦係数よりもはるかに低いです。車輪とレールの境界面の転がり摩擦係数は約0.001で、鋼と鋼の境界面の静摩擦係数は約0.5です。したがって、車輪がロックされているものよりも、車輪が自由に動く鉄道車両を動かすのに必要な力ははるかに小さくなります。
鉄道車両が移動するために克服しなければならない摩擦力（F）を決定します。摩擦力は次の式に基づいています：F =？W、ここで？は車輪とレールの間の転がり摩擦係数で、Wは鉄道車両の重量です。満載の鉄道車両の重量が280,000ポンドの場合、F =（0.001 x 280,000）= 280ポンドです。
鉄道車両が生成する唯一の水平方向の力は摩擦力であるため、鉄道車両を動かす力（P）は摩擦力（F）に等しくなります。したがって、前の例を使用すると、鉄道車両を移動するには280ポンドの入力力が必要です。