기차바퀴는 왜 쇠로만들어 졌는지 이유가 궁굼합니다
일반적으로 기차가 다니고 있는레일도 쇠로 만들어 져있고 바퀴도 쇠로 만들어 져있는걸로 알고 있는데 무슨이유때문에 쇠로 만들어지게 되었는지 이유가 궁굼해요
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기차 바퀴와 레일이 모두쇠(강철)로 만들어진 이유에 대해 궁금하신듯합니다. 자동차 바퀴가 고무 타이어인것과 비교하면 더욱 궁금증이 생기실수있습니다.
가장 큰 이유는 바로 마찰과 효율성 때문입니다.
낮은 마찰 계수 : 강철 바퀴와 강철 레일 사이의 마찰 계수는 자동차의 고무 타이어와 아스팔트 사이의 마찰계수보다 훨씬 작습니다. 마찰 계수가 작다는 것은 움직임을 방해하는 힘이 적다는 것을 의미합니다.
뛰어난 효율성 : 마찰이 적으면 기차를 움직이는데 필요한 힘이 적게 듭니다. 무거운 짐이나 많은 사람을 운송할때, 고무바퀴와 아스팔트 조합의 자동차에 비해 약 1/2 정도의 힘만으로도 이동이 가능합니다. 이 덕분에 기차는 매우 무거운 짐을 효율적으로 빠르게 운송할수있는 가장 효율적인 수단이 됩니다.
강도와 내구성 : 쇠는 강도가 매우 높아 무거운 기차의 하중을 견디고 오랜 기간 사용해도 마모가 적습니다. 이는 안전성과 내구성 측면에서 매우 중요합니다.
열 팽창률의 일치 : 레일과 바퀴각 모두 쇠로 되어 있어 온도 변화에 따른 열 팽창률이 거의 같아 구조적인 안정성을 유지하는데 유리합니다.
이러한 이유들로 인해 기차는 고무 타이어 대신 강철 바퀴를 사용하여 레일 위를 달리는 방식으로 설계되었습니다.
기차의 레일과 바퀴가 쇠로 만들어지는 이유를 설명드리자면
1. 강철은 높은 강도와 내구성을 가지고 있어 무거운 기차와 화물을 지탱할 수 있습니다.
2. 강철은 마찰력이 낮아 기차가 효율적으로 움직일 수 있게 하며 에너지 소비를 줄이고 속도를 높이는 데 도움이 됩니다.
3. 강철은 열과 기후 변화에 강해 다양한 환경에서 안정적인 성능을 발휘합니다.
4. 강철은 오랜 기간 사용할 수 있어 유지보수 비용이 적게 듭니다.
위와 같은 이유로 기차의 레일과 바퀴에 강철이 사용되고 있습니다.안녕하세요
기차바귀가 쇠로 만들어진 이유는 고무재질의 바퀴보다 가격이 저렴하여 경제성이 뛰어나며
이로인한 내구성이나 마찰력이 뛰어납니다.
기차 레일과 바퀴는 높은 강도와 내구성, 낮은 마찰로 인한 연료 효율성, 그리고 일치하는 열 팽창률 때문에 쇠로 만들어집니다. 이로 인해 기차가 무거운 무게와 반복적인 하중을 견디고 효율적으로 운행할 수 있습니다. 또한, 온도 변화에 따른 안정성과 안전성이 높아집니다.
안녕하세요 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.
기차 바퀴를 쇠로 만드는 이유는 여러 가지가 있습니다.
크게 강도와 내구성, 마찰과 마모 저항성, 열 전도성, 형태 유지, 경제적으로 이득 등 여러 가지 이유가 있습니다