W dzisiejszym wpisie będę kontynuować temat tego, jak na prędkość wpływa infrastruktura kolejowa. Tym razem będzie trochę teorii i fizyki.
Doświadczenie i teoria wskazują, jakie może być maksymalne niezrównoważone przyspieszenie boczne, przepisy o projektowaniu linii kolejowych definiują konkretne wielkości niezrównoważonego przyspieszenia bocznego dla różnych klas linii, na przykład 0,85 m/s2. Odpowiada ono sytuacji, gdy w bok pcha nas siła nieco mniejsza niż dziesiąta część naszego ciężaru (pamiętajmy – obie siły to iloczyn przyspieszenia i masy).
Aby sprostać temu ograniczeniu dla prędkości 100 km/h, czyli w przybliżeniu 28 m/s, musimy przyjąć R = v2/a = 28 * 28 / 0,85 = 922 m, czyli nieomal kilometr! Ograniczenie to ma dwie przyczyny – techniczną, wynikającą z zapewnienia bezpiecznej, wykluczającej wykolejenie na zakręcie współpracy szyna – koło oraz konieczność zapewnienia komfortu i bezpieczeństwa pasażerom, którzy nie zawsze siedzą i nie są zapięci w pasy jak w samochodzie.
Czym można zrównoważyć przyspieszenie boczne? Oczywiście można – przechyleniem toru. Tym sposobem zaprzęgamy przyspieszenie ziemskie – grawitację – do zrównoważenia przyspieszenia i siły odśrodkowej.