Pourquoi les trains utilisent-ils les roues en métal et les voitures utilisent des pneus en caoutchouc?

Les véhicules se présentent sous de nombreuses formes et formes, et ils utilisent chacun des technologies différentes pour fonctionner efficacement. Par exemple, les voitures et les bus qui voyagent sur les routes utilisent des pneus en caoutchouc, tandis que les trains et les métros qui fonctionnent sur les rails utilisent des roues métalliques. La raison de ces différents choix se résume à un facteur crucial: la friction.

Qu'est-ce que la friction?

La friction est la force qui se produit lorsque deux surfaces entrent en contact, résistant à leur mouvement. Plus les surfaces de contact sont lisses, moins il y a de frottement, ce qui leur permet de se déplacer plus rapidement les uns par rapport aux autres.

Lorsque vous envisagez la conception des véhicules, la friction joue un rôle clé. La vitesse à laquelle un véhicule voyage et le type de terrain qu'il couvre influence considérablement le type de roues dont il a besoin.

Pourquoi les trains utilisent-ils des roues métalliques?

Les trains sont conçus pour voyager à grande vitesse sur de longues distances tout en transportant d'énormes charges. Ils fonctionnent sur des pistes lisses, même, ce qui leur permet de maintenir la vitesse avec un minimum de friction. Les roues métalliques réduisent considérablement la frottement - par jusqu'à 85% à 99% - par rapport à d'autres matériaux. En effet, les rails et les roues sont en métal lisse, permettant un mouvement plus efficace et sans friction.

De plus, les trains n'ont pas besoin de s'arrêter brusquement. Avec leur immense poids et leur pouvoir, ils comptent sur l'élan pour continuer à bouger, ce qui signifie qu'ils n'ont pas besoin de roues qui génèrent beaucoup de friction. Les pneus en caoutchouc, qui créeraient beaucoup plus de frottement, nécessiteraient beaucoup plus d'énergie pour déplacer le train lourd, ce qui les rend impraticables.

Pourquoi les voitures utilisent-elles des pneus en caoutchouc?

Les voitures, en revanche, doivent voyager sur des routes et faire souvent face à des terrains inégaux et imprévisibles, tels que des nids-de-poule et des routes de terre. Pour gérer cela, les voitures ont besoin de roues qui fournissent une poignée forte, ce qui est rendu possible par les pneus en caoutchouc. La friction entre le caoutchouc et la route donne au véhicule la traction dont il a besoin pour conduire en toute sécurité et en douceur.

Contrairement aux trains, les voitures doivent s'arrêter et commencer fréquemment. Les pneus en caoutchouc aident à faciliter les arrêts et les départs rapides, fournissant la friction nécessaire pour la conduite en toute sécurité. De plus, les pneus en caoutchouc sont moins chers et plus faciles à remplacer que les roues métalliques, ce qui en fait un choix plus pratique pour les véhicules qui subissent une usure régulière.

Conclusion: la friction définit la conception des roues

En conclusion, la friction est le facteur le plus important qui influence la conception des roues pour différents types de véhicules. Les trains, qui doivent se déplacer rapidement avec des charges lourdes, utilisent des roues métalliques pour réduire le frottement. Les voitures, qui doivent naviguer sur des terrains variés, nécessitent des pneus en caoutchouc pour augmenter les frictions et améliorer la traction.