Question

Un tren de 210 toneladas sube por una rampa del 3%. Si u(coeficiente de rozamiento)=0.05, calcular:

A) la potencia que debe tener la locomotora en HP para que partiendo del reposo alcance la velocidad de 57,6km/h en 1,5 minutos.

B) la potencia que es necesaria para mantener la velocidad de 57,6 km/h en el plano horizontal y en la rampa de 3%

C) la fuerza de frenado que detiene al tren en 5 segundos si se mueve a una velocidad de 57,6km/h en el plano horizontal y en la rampa del 3%( bajando).

Answer 1

El valor de la potencia de elevacion del tren para llegar a 16m/s es

P(Hp) = 3535.85 HP

La potencia necesaria para mantener la velocidad es

P= 4505.83 Hp

Mientra la fuerza de frebado es de

Ff = 672000N

Explicación:

Rampa al 3%

h/d *100% = 3%

∅ = Tan⁻¹ (3%/100%)

∅ = 1.72°

Realizamos sumatoria de fuerzas , y determinamos fuerza de empuje

F - mgSen1.72° - mguCos1.72°= 0

F = (210*10³kg*9.81m/s²)(Sen1.72° + 0.05Cos1.72°)

F = 164792.81N

Velocidad:

V = 57.6km/h (1000m*1h/1km/*3600s)

V = 1m/s

Potencia:

P = F*V

P = 164792.81N* 16m/s

P =2636685W

Regla de tres para convertir a Hp

1 Hp      ⇒   745.7 W

P(Hp)   ⇒ 2636685W

P(Hp) = 3535.85 HP

B)

P = 210*10³kg*9.81m/s²*16m/s / 745.7

P= 4505.83 Hp

C)

a = 0-16m/s/5

a = 3.2m/s²

Ff = 210*10³kg*3.2m/s²

Ff = 672000N