열차에는 마찰이 적기 때문에 금속 휠이 있지만 자동차에는 마찰이 많이 필요하므로 고무 타이어가 있습니다.
우리 주변에는 다양한 형태와 요인이있는 모든 종류의 차량이 있습니다. 다른 운송 수단은 다른 기술을 사용하여 효과적으로 작동합니다.
우리는 도로에서 운행되는 자동차와 버스가 있습니다. 이 차량은 바퀴 위에 고무 타이어를 사용하며, 우리는 그들을 보는 데 매우 익숙합니다.
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다른 유형의 운송에는 다른 유형의 바퀴가 필요합니다. (사진 크레딧 :UDAIX/ShutterStock)
반면에 트랙에서 실행되는 기차와 메트로는 금속 휠을 사용합니다.
그렇다면 왜 우리는이 다양한 종류의 교통 수단에 다른 종류의 바퀴를 사용합니까?
휠 선택에 영향을 미치는 중요한 요소
기차와 자동차의 바퀴에 대한 토론에 직접 향하기 전에 어떤 종류의 휠을 사용해야하는지 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 요인을 식별해 봅시다. 역할을하는 많은 요소가 있지만 주요 요인이 있습니다.
마찰
마찰은 운송 수단, 손을 내려 놓는 바퀴의 종류를 결정하는 데 가장 중요한 요소가되어야합니다.
마찰은 힘의 형태입니다. 일반적으로 한 물체의 표면이 다른 물체의 표면과 접촉 할 때 마찰이 발생합니다. 각 물체는 다른 물체의 움직임과 반대 방향으로 다른 물체의 표면에 힘을 적용합니다.
우리는 마찰이 낮을수록, 즉 접촉중인 두 물체가 부드러워 질수록 서로 더 빨리 움직입니다.
표면이 부드러워 질수록 마찰이 줄어 듭니다. (사진 크레딧 :UDAIX/ShutterStock)
속도
다른 차량은 다른 속도로 이동하기위한 것입니다. 여행이 얼마나 빨리 여행 해야하는지, 그러한 속도로 여행하는 시간이 얼마나 오래 걸리고, 사용될 바퀴를 결정하는 데 역할을합니다.
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다른 차량은 다른 시간 간격으로 다른 속도로 이동합니다. (사진 크레딧 :UDAIX/ShutterStock)
지형
우리는 또한 우리가 겪고 싶은 지형의 종류를위한 차량 유형을 선택합니다. 다른 지형은 다른 운송 수단이 필요하므로 다른 종류의 바퀴가 필요합니다.
다른 유형의 지형에는 다른 유형의 바퀴가 필요합니다. (사진 크레딧 :UDAIX/ShutterStock)
왜 열차에 금속 휠이 필요한가?
열차는 엄청난 양의 무게를 운반하는 동안 고속으로 장거리 여행을해야합니다. 우리는 이러한 모든 조건을 충족시킬 수있는 바퀴를 사용해야합니다.
우선, 열차 바퀴의 경우 마찰이 최소화되어야합니다. 기차는 철저하고 균일하고 매끄럽고 레일을 여행합니다. 경로에 범프 나 구멍이 없기 때문에 열차의 목표는 고속을 유지하는 것입니다.
열차는 레일에서만 운행됩니다. (사진 크레딧 :UDAIX/ShutterStock)
바퀴와 레일 사이에 마찰이 거의 없으면 열차는 고속을 유지할 수 있으며, 이는 바퀴를 매끄러운 금속으로 만들어 달성합니다. 레일과 바퀴는 모두 금속으로 만들어졌으며 서로 부드럽습니다. 이것은 마찰을 실질적으로 줄입니다 (실제로 강철 휠에서 스틸 휠을 사용하면 마찰이 85% -99% 감소 함)
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열차는 고속으로 오랜 시간 간격으로 이동합니다. (사진 크레딧 :UDAIX/ShutterStock)
열차는 갑자기 멈출 필요가 없습니다. 무게와 운동량이 너무 많기 때문에 일반적으로 자신의 이익을위한 것입니다. 이러한 이유로 인해 마찰을 생성하는 바퀴가 필요하지 않으므로 금속 휠이 마찰을 줄이고 속도를 유지하기 위해 선택됩니다.
열차는 또한 매우 무겁습니다 (일반적인 세단보다 훨씬 무겁습니다). 고무 바퀴는 움직이기 위해 매우 많은 양의 에너지가 필요합니다. 자동차 엔진에서 생성 된 대부분의 에너지/힘은 고무 바퀴가 회전하게됩니다.
열차의 바퀴가 고무로 만들어 졌다면 엔진은 무게가 너무 커서 열차를 움직일 수있는 엄청난 양의 에너지/힘이 필요합니다. 물체의 무게가 증가함에 따라 마찰이 증가하여 고무 타이어가 더 많은 마찰을 유발합니다.
이 모든 자질은 열차에게는 나쁜 소식이므로 열차에 고무 바퀴를 사용하는 것은 실용적이지 않습니다.
자동차는 어떻습니까?
레일에서만 운행되는 열차와 달리 자동차 또는 차량은 도로와 도로에서 도로를 여행해야합니다. 우리가 움푹 들어간 곳으로 가득 찬 도로를 통해 차를 운전 해야하는 경우가 있으며, 다른 사람들에게는 두꺼운 진흙을 통해 그것을 운전해야합니다.
자동차는 마찰이 많은 도로에서 운행합니다. (사진 크레딧 :UDAIX/ShutterStock)
고르지 않은 지형은 우리 차량에도 특이한 도전이 아닙니다. 이러한 모든 상황에서는 차량이 밟고있는 표면에 강한 그립을 갖도록 요구합니다. 이 그립은 바퀴와 지형 사이에 충분한 마찰이있는 경우에만 달성됩니다. 이 마찰은 고무에 의해 제공됩니다.
차량이 통과하는 도로와 땅도 타이어를 지속적으로 손상 시키지만 금속 휠을 반복해서 바꾸는 데 매우 비쌀 것입니다. 고무 타이어는 이러한 테스트 조건에서 비교적 저렴하고 훨씬 더 오래 지속됩니다.
자동차는 또한 기차보다 훨씬 더 자주 그리고 더 빠르게 제동하고 멈출 필요가 있으므로 고무 타이어를 포함시키는 것이 도움이됩니다.
자동차는 끊임없이 교통 체증을 중단해야합니다. (사진 크레딧 :UDAIX/ShutterStock)
자동차는 특정 속도 만 유지하면서도 기차만큼 무겁지 않기 때문에 고무 타이어는 기차를 얻지 못하고 열차의 경우와 같이 엔진의 에너지를 낭비하지 않습니다.
.결론
다양한 종류의 차량에 사용해야하는 바퀴 종류에 영향을 미치는 많은 요인이 있지만 그 중 가장 중요한 것은 마찰입니다.
열차는 무게로 끊임없이 빠른 속도로 이동해야하므로 금속 휠이 제공하는 마찰이 적은 반면, 자동차는 고르지 않은 지형과 고무 타이어가 제공하는 높은 마찰 가치가 필요한 모든 종류의 도로를 밟아야합니다!
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