La surface de contact entre la roue d'un train et un rail est extrêmement faible : environ 1,3 cm². En théorie, elle devrait être encore plus faible, mais le poids du wagon (ou de la locomotive) déforme légèrement la roue et le rail en acier, créant une surface de contact plus importante.
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Tous les commentaires (47)
Si une pièce de centimes faisait dérailler un train, on n'est pas sorti de l'auberge. D'ailleurs, moi aussi j'ai fait aplatir des pièces :)
Oui en théorie, dans un système isolé. Dans notre cas, il faut intégrer un fort coefficient de déformation des aciers de la roue et du rail au point de contact, lié à la ductilité du métal. Il y a donc une surface de contact. Notons que cette ductilité ou ´élasticité’ diminue avec la température. Cette surface diminue s’il fait froid.
Je n'arrive pas du tout à comprendre.
(Malgré la suite des commentaires... )
Est ce que quelqu'un peut m'expliquer vraiment basiquement ?
Le coup de la gifle aussi, du coup...
La pièce était donc moins épaisse et son diamètre plus important ? L’épaisseur était réduite de moitié ? Plus ?
Pour un tgv qui a 9+4 essieux pour ceux composés de huit voitures voyageurs, ça fait un ensemble de 26 roues. 26x1,3=33,8 cm2 c’est à dire moins que la surface d’une carte de crédit. Pour éviter que les roues patinent, a l’accélération, uniquement sur les essieux moteurs, on a l’anti patinage (qui limite l’effort de traction) qui peut aider ainsi que le sablage et au freinage on a les antis enrailleurs qui peuvent entrer en action en diminuant l’effort de freinage sur les essieux qui se bloquent , le sablage peut aider ici aussi en augmentant la friction entre la roue et le rail. Tous ces dispositifs entrent en action en mode dégradé : décollage en rampe d’un train lourd, la pluie , les feuilles à l’automne qui « graisse » le rail, ou plus rarement la pollution du rail par fuite de produits gras .
Y en a qui mettent les cailloux de la voie sur le rail pour s’amuser, un petit chapelet de 4/5 cailloux sur chaque fil de rail. A 160kmh c’est pas top ni pour la roue ni pour le rail et surtout c’est dangereux pour ceux qui les posent qui ne sont pas formé au risque ferroviaire, ça peut finir très mal …
Non, ça ne risque pas de faire dérailler un train, mais ça peut endommager la roue qui écrase la pièce/l'objet suivant son épaisseur mais surtout la vitesse du train.
En complément, le fameux bruit "tou-toum", entendu sur les lignes classiques, est dû à un espace entre chaque rail posé (première technologie utilisée pour construire les voies), espace utile pour compenser la dilatation dudit rail lors des hausses de température. Quand la roue du train passe dans cet espace, elle descend et vient heurter le rail suivant, produisant le bruit. A 300km/h, ça peut éclater la roue du TGV. C'est pour cela que dans les lignes à grande vitesse, les rails sont soudés entre eux, supprimant cet espace inter-rail et supprimant par là même ce "tou-toum" si caractéristique. :)
Bonjour
Ça mérite selon moi une anecdote !
Je prends le train tous les jours et ton commentaire est très intéressant !!
C'est une idée reçue :)
questions.assemblee-nationale.fr/q12/12-100018QE.htm
Ce n’est plus interdit depuis quelques année…
Maintenant je le sais, ça n'a jamais été interdit, d'ailleurs, même dans le temps, il était courant de fondre les pièces d'or où d'argent pour en faire... ce que vous voulez.
Mais pour les billets, c'est une perte sèche mais uniquement pour celui qui l''a gagné à la sueur de son front, pour la banque centrale, c'est tout bénef, on relance la presse et HOP c'est magique, le pognon réapparait.
Ce qui est interdit, c'est de faire des faux.
On parlait de quoi déjà? Quelle est l'andouille qui s'amuse à écraser des pièces de monnaie entre des rails et des trains?
-C'est moi! ^^
@Courge, je connais plein de trucs sur les trains, j'en ai appris ici d'ailleurs, des questions que je me posais depuis longtemps auxquelles je ne trouvais pas de réponse, sauf quand je tombais sur des spécialistes sur JMCMB, des questions? Je me ferai un plaisir de tenter d'y répondre. :)
il dit simplement que si tu prend une roue parfaite que tu poses sur un rail parfait alors le contact est réduit à une simple ligne (c'est pareil si tu prend une pièce de monnaie parfaite posée sur ton bureau).
Et en mathématiques, une ligne (un segment ici) possède une surface nulle.
Heureusement dans la réalité physique, le rail se déforme, la roue se déforme et il existe donc une "surface" de contact réel qui permet d'avoir assez de frottements pour accélérer et freiner un train.
Pour la gifle, c'est un peu plus farfelu. La force de Lorentz est la description classique de l'interaction électromagnétique et cette interaction permet à toutes les particules de se maintenir ensemble malgré le vide qui les sépare. Ainsi, au niveau microscopique, "rien ne se touche" mais les particules sont "collées" ensemble électroniquement parlant.
Donc en faisant un gros raccourci si tu gifles quelqu'un, tu ne le touches pas vraiment. Mais si tu considères cela, tu peux aussi penser que ta main n'est même pas rattachée à ton corps et donc ce n'est pas vraiment toi qui met la gifle mais je m'égare.
Exact...c'est pour cela qu'un train composé d'une loco et de voitures voyageurs peut rouler à 160, voir 200 km/h, alors qu'une loco seule HLP est limitée à 100 km/h, car elle "manque" de freins en quelque sorte, et glisserai plus longtemps sur le rail en cas de freinage d'urgence..
Pour compléter l'anecdote, dans les années 80, on disait que la surface de contact rail/roue equivalait à un timbre poste plein tarif, ou timbre rouge
Pour info le coefficient de frottement/friction statique dépend des matériaux en contact et du poids de l'objet qu'on tente de déplacer, pas de l'aire de leur surface de contact. Donc que les matériaux se déforment ou pas ne change rien.
Tu m'apprends un truc sur les trains, merci, et ce que tu dis est logique, je n'y avais jamais pensé mais les voitures sont plus légères que les motrices, donc elles ont moins d'inertie et donc freinent mieux avec pourtant exactement le même système de freinage.
JMCMB (j'adore ce site, décidément! :) )
Ben si, ca y joue, c'est pour ça qu'en bagnole, les pneus ont une pression recommandée, c'est pas parce qu'ils risquent d'exploser (quand ca arrive, c'est parce que leur structure est endommagée, quand ils sont neufs, on peut y mettre 7 bars sans soucis) mais l'acier a aussi une souplesse, et cette souplesse est calculée sur les roues des trains, particulièrement quand on les fait foncer à 320 kmh.
Même le verre a une souplesse, sinon on ne pourrait pas les faire chanter!
Pour être précis, le coefficient de frottement ne dépend que de la nature des surfaces en contact.
C'est la force de frottement qu'il faut combattre qui dépend du poids de l'objet à mettre en mouvement.
fr.m.wikipedia.org/wiki/Frottement#:
Sans surface de contact, il n'y a pas de frottement du tout et cette surface n'existe que grâce à la déformation des matériaux.
Mais oui si on se réfère par exemple à l'expérience simpliste de Léonard de Vinci, la force nécessaire pour déplacer une masse sur une surface donnée est indépendante de la surface de contact.
Mais cela fonctionne en faisant pas mal d'approximations (Fc constant, pas d'affaiblissement cinétique, aire réelle de contact = aire apparente, il faut négliger aussi la force d'adhésion proportionnelle à la surface de contact et on néglige aussi tout phénomène de dissipation thermique qui pourtant nous intéresse beaucoup quand on s'intéresse un peu aux frottements).
Non ca ne joue pas. Tout matériaux se déforment formant des surfaces de contact, pression de hertz.. pas de souci. Mais la surface ne joue pas, c'est mathématique, elle n'intervient pas dans la formule. Lis la page wikipédia pour t'en convaincre.
Et quand tu penses que tout ce poids, sur cette surface aussi minuscule,  à l’échelle quantique elle repose quasiment uniquement sur du vide