Por que os trens usam rodas de metal e carros usam pneus de borracha?

Os veículos vêm em muitas formas e formas, e cada um usa tecnologias diferentes para operar com eficiência. Por exemplo, carros e ônibus que viajam em estradas usam pneus de borracha, enquanto trens e metrôs que correm nos trilhos usam rodas de metal. A razão por trás dessas diferentes opções se resume a um fator crucial: atrito.

O que é atrito?

O atrito é a força que ocorre quando duas superfícies entram em contato, resistindo ao seu movimento. Quanto mais suave a superfície do contato, menor o atrito, o que lhes permite se mover mais rápido em relação um ao outro.

Ao considerar o design do veículo, o atrito desempenha um papel fundamental. A velocidade com que um veículo viaja e o tipo de terreno que ele cobre influenciam muito o tipo de rodas de que precisa.

Por que os trens usam rodas de metal?

Os trens são projetados para viajar em altas velocidades a longas distâncias enquanto carregam cargas enormes. Eles correm em faixas suaves e uniformes, permitindo que eles mantenham a velocidade com o mínimo de atrito. As rodas de metal reduzem significativamente o atrito - em até 85% a 99% - comparado a outros materiais. Isso ocorre porque os trilhos e as rodas são feitos de metal suave, permitindo um movimento mais eficiente e sem atrito.

Além disso, os trens não precisam parar abruptamente. Com seu imenso peso e poder, eles dependem de impulso para continuar se movendo, o que significa que não exigem rodas que geram muito atrito. Os pneus de borracha, que criariam muito mais atrito, exigiriam significativamente mais energia para mover o trem pesado, tornando -os impraticáveis.

Por que os carros usam pneus de borracha?

Os carros, por outro lado, precisam viajar em estradas e geralmente lidar com terrenos irregulares e imprevisíveis, como buracos e estradas de terra. Para lidar com isso, os carros precisam de rodas que fornecem uma forte aderência, que é possível pelos pneus de borracha. O atrito entre a borracha e a estrada dá ao veículo a tração necessária para dirigir com segurança e suavemente.

Ao contrário dos trens, os carros precisam parar e começar com frequência. Os pneus de borracha ajudam a facilitar as paradas rápidas e iniciarem, fornecendo o atrito necessário para dirigir seguro. Além disso, os pneus de borracha são mais baratos e mais fáceis de substituir do que as rodas de metal, tornando -as uma escolha mais prática para veículos que experimentam desgaste regulares.

Conclusão: o atrito define o design da roda

Em conclusão, o atrito é o fator mais importante que influencia o design de rodas para diferentes tipos de veículos. Os trens, que precisam se mover rapidamente com cargas pesadas, use rodas de metal para reduzir o atrito. Os carros, que devem navegar em terrenos variados, exigem pneus de borracha para aumentar o atrito e melhorar a tração.