Чему равно давление на рельсы четырёхосного вагона массой 60 т, если площадь соприкосновения одного колеса с рельсом 10 см²?

Для того чтобы найти давление на рельсы от четырёхосного вагона, необходимо учитывать, что давление можно рассчитать по формуле:

где:

• $P$ — давление,

• $F$ — сила, приложенная к рельсам,

• $S$ — площадь соприкосновения с рельсом.

1. Сначала находим силу, действующую на рельсы. Это будет вес вагона, который равен произведению его массы на ускорение свободного падения ($g = 9,81 \, \text{м/с}^2$).

Масса вагона $m = 60 \, \text{т} = 60000 \, \text{кг}$, следовательно:

2. Теперь определим площадь соприкосновения. У вагона 4 оси, и на каждой оси два колеса, то есть всего 8 колес. Площадь соприкосновения одного колеса с рельсом $S_1 = 10 \, \text{см}^2 = 10 \times 10^{-4} \, \text{м}^2$.

Тогда общая площадь соприкосновения всех 8 колес с рельсами будет:

3. Теперь можно рассчитать давление на рельсы:

Таким образом, давление на рельсы от четырёхосного вагона массой 60 тонн составляет примерно 73,58 МПа.