Harald skrev:Man kanske ska tillägga att friktionskoefficienten inte är en konstant. Den varierar med trycket i kontaktytan, temperaturen och glidhastigheten. När den senare är noll kallas det för vilofriktion och den brukar vara högre än glidfriktionen. Detta torde vara bekant för alla spårfordonsförare, kanske inte teoretiskt men väl praktiskt.
Det kan tilläggas att skillnaden är stor: jag såg en gång en studie av saken (järnväg vill jag minnas men dock stålhjul mot stålräls), och där visade sig glidfriktionen vara 25% av den fullt utbildade friktionen (största tänkbara vilofriktionen, eller annorlunda uttryckt den friktion där hjulet slutar rulla och börjar glida).
Därmed kan man göra gällande att bromssträckan fyrdubblas om hjulen låser. Det är -ähum- mycket.
I verkligheten blir nog skillnaden inte fullt
så stor eftersom
a) fullt utbildad friktion är mycket svår (eller rentav omöjlig) att uppnå i praktiken.
b) när hjulet låser torde vissa andra saker hända, som till exempel att den värme som genereras av friktionen koncentreras till en liten del av ett låst hjul - den del som ligger an mot rälsen, medan den sprids över hela hjulets löpyta om hjulet rullar. Det betyder att hjulets temperatur blir högre invid rälsen vilket kan ha betydelse för att koka/bränna bort vatten och oljefilmer på rälsen (hjul låser ju som regel vid dåligt väglag, dvs då det finns såna saker på rälsen). Dessutom kan man ju tänka sig att ett låst hjul helt enkelt "hyvlar" bort vatten och film...
Hur som helst är huvudslutsatsen fortfarande att låsta hjul ska undvikas nästan till varje pris (det går att konstruera situationer där låsta hjul är att föredra framför "låsningsfria" bromsar).
Förresten var det kul att se begreppet negativ accelration, som min gymnasielärare i fysik gjorde ett stort nummer av, just för att få oss att sluta använda begrepp som retardation.
I dagligt tal finns det ju en uppsjö med "olika" accelrationer:
accelration
retardation (jämför engelskans retard, eller franskans eller...)
vertikalaccelration - maggropskänslan som Tony nämnde - (som man om man vill kan dela upp i vertikalaccelration och vertikalretardation, vad det nu är)
sidoaccelration - sånt som trycker upp dig i fönstret när spårvagnen går genom en kurva - (eller kanske höger- och vänsteraccelration, ordet retardation verkar klart svårt att pressa in i begreppet).
Problemet med alla de här begreppen är att de egentligen är samma fenomen fast i olika riktningar, och ska man räkna på dem när de uppträder i kombination, till exempel när ett bromsande fordon går in i en backe samtidigt som det färdas i en kurva, får man ett smärre helvete om man försöker hålla isär de "olika" accelrationerna. Den stora finessen med vektorer är att man inte behöver bry sig om huruvida det är frågan om accelration, retardation,sidoaccelration eller någon exotisk kombination av allt detta - räkningarna blir desamma ändå.
Därför brukar inte fysiker (eller ingenjörer) tala om retardation, även om det kan vara vettigt att tala om det i dagligt tal ibland.
Ett exempel på när retardationsbegreppet blir problematiskt (om man ska räkna på det vill säga):
Vad händer om man vid färd framåt lägger motorn i back?
Det gör ju för all del aldrig spårvagnsförare (eftersom motorn på goda grunder kan förväntas gå sönder), men för ångloksförare var detta en vedertagen metod för att bromsa hårdare i en nödsituation - "lägga motånga" som termen lydde. (Ånglok var ofta/normalt obromsade, det var bara tender och vagnar som hade broms. Genom att lägga motånga fick även loket så att säga broms, och det kunde ju ha avgörande betydelse i en nödsituation.)
Låt oss nu tänka oss en lokförare som lägger motånga på okynne. Det blir givetvis en retardation, men så fort tåget stannar kommer det att börja röra sig bakåt, accelrera åt andra hållet noga taget.
Därmed har vi situationen att retardation övergår i accelration utan att någon gör någonting - det är
exakt samma mekanism som orsakar retardationen och accelrationen; det enda som skiljer är fordonets färdriktning. Därmed ligger det nära till hands att accelration och retardation djupare sett är samma sak (och det är precis den slutsats fysikerna dragit sedan Newtons dagar).
SI