Фотострана /
Вопросы и ответы /
Наука, Техника, Языки /
Если-бы были изобретены новые намного более прочные наноматериалы для создани...
02.11.2025 в 13:39
Если-бы были изобретены новые намного более прочные наноматериалы для создания поездов и жд в разы больше — вот один из возможных вариантов укорочения поездов, увеличения скорости перевозок грузов и скорости прогресса (в моём ответе себе)?
Уведомлять об ответах
2 ответа
02.11.2025 в 13:39
Вопрос искусственному интеллекту:
Во сколько раз можно было-бы увеличить масштабы грузовых поездов и жд если учитывать что с увеличением массы увеличилась-бы сила трения поверхностей колёс об рельсы (большего масштаба), особенно на поворотах, чтобы износ от трения не был-бы опасным?
Ответ искус...
Показать весь текст
Вопрос искусственному интеллекту:
Во сколько раз можно было-бы увеличить масштабы грузовых поездов и жд если учитывать что с увеличением массы увеличилась-бы сила трения поверхностей колёс об рельсы (большего масштаба), особенно на поворотах, чтобы износ от трения не был-бы опасным?
Ответ искусственного интеллекта:
Теоретически масштабирование грузовых поездов и железных дорог в принципе возможно лишь в очень ограниченных пределах относительно текущих размеров, а не в разы или на порядки. Это связано с фундаментальными физическими ограничениями, в первую очередь "законом квадрата-куба" и свойствами материалов.
Ограничивающие факторы
Закон квадрата-куба: При пропорциональном увеличении всех линейных размеров объекта (например, в два раза) его площадь поверхности (например, площадь контакта колеса с рельсом, площадь поперечного сечения рельса) увеличивается в квадрате (в 4 раза), а его объем и, соответственно, масса (вес), увеличиваются в кубе (в 8 раз).
Соотношение прочности и веса: Прочность материалов зависит от площади поперечного сечения, а нагрузка (вес) — от объема/массы. По мере увеличения масштаба отношение прочности к весу ухудшается. Это означает, что для поддержания структурной целостности более крупного поезда и инфраструктуры потребуется либо использовать гораздо более прочные (и, вероятно, дорогие) материалы, либо непропорционально увеличивать толщину/размеры опорных элементов (рельсов, осей, колес), что нарушает изначальное пропорциональное масштабирование.
Трение и износ: Хотя с увеличением массы сила трения колес об рельсы (которая зависит от нормальной силы) также увеличится, напряжение и давление в точке контакта возрастут непропорционально, что приведет к катастрофическому увеличению износа как колес, так и рельсов, особенно на поворотах. Требуемые радиусы поворотов для сохранения безопасного уровня износа и предотвращения схода с рельсов стали бы нереалистично большими.
Динамические нагрузки: Увеличение массы и размеров поездов приведет к экспоненциальному росту инерционных сил и динамических нагрузок, особенно при торможении и прохождении кривых участков пути. Это потребует значительно более мощных тормозных систем и усиления всей конструкции, включая пути и мосты.
Вывод
Вместо масштабирования существующих поездов в разы, современный железнодорожный транспорт использует другие подходы для увеличения грузоподъемности:
Увеличение длины поездов (до нескольких километров, как в Северной Америке и Австралии).
Увеличение осевой нагрузки (веса на ось), но это требует постоянного совершенствования материалов и технологий для управления износом и повышения прочности.
Использование более прочных материалов и оптимизация конструкции для работы в пределах текущих физических ограничений инфраструктуры (ширина колеи, габариты тоннелей и т.д.).
Таким образом, "масштабирование" в классическом понимании (пропорциональное увеличение всех размеров) имеет очень строгие физические пределы, которые значительно меньше, чем можно было бы ожидать. На практике возможности увеличения масштабов грузовых поездов из-за трения, износа и прочности материалов ограничены несколькими процентами или десятками процентов по сравнению с существующими решениями, а не в разы
Во сколько раз можно было-бы увеличить масштабы грузовых поездов и жд если учитывать что с увеличением массы увеличилась-бы сила трения поверхностей колёс об рельсы (большего масштаба), особенно на поворотах, чтобы износ от трения не был-бы опасным?
Ответ искусственного интеллекта:
Теоретически масштабирование грузовых поездов и железных дорог в принципе возможно лишь в очень ограниченных пределах относительно текущих размеров, а не в разы или на порядки. Это связано с фундаментальными физическими ограничениями, в первую очередь "законом квадрата-куба" и свойствами материалов.
Ограничивающие факторы
Закон квадрата-куба: При пропорциональном увеличении всех линейных размеров объекта (например, в два раза) его площадь поверхности (например, площадь контакта колеса с рельсом, площадь поперечного сечения рельса) увеличивается в квадрате (в 4 раза), а его объем и, соответственно, масса (вес), увеличиваются в кубе (в 8 раз).
Соотношение прочности и веса: Прочность материалов зависит от площади поперечного сечения, а нагрузка (вес) — от объема/массы. По мере увеличения масштаба отношение прочности к весу ухудшается. Это означает, что для поддержания структурной целостности более крупного поезда и инфраструктуры потребуется либо использовать гораздо более прочные (и, вероятно, дорогие) материалы, либо непропорционально увеличивать толщину/размеры опорных элементов (рельсов, осей, колес), что нарушает изначальное пропорциональное масштабирование.
Трение и износ: Хотя с увеличением массы сила трения колес об рельсы (которая зависит от нормальной силы) также увеличится, напряжение и давление в точке контакта возрастут непропорционально, что приведет к катастрофическому увеличению износа как колес, так и рельсов, особенно на поворотах. Требуемые радиусы поворотов для сохранения безопасного уровня износа и предотвращения схода с рельсов стали бы нереалистично большими.
Динамические нагрузки: Увеличение массы и размеров поездов приведет к экспоненциальному росту инерционных сил и динамических нагрузок, особенно при торможении и прохождении кривых участков пути. Это потребует значительно более мощных тормозных систем и усиления всей конструкции, включая пути и мосты.
Вывод
Вместо масштабирования существующих поездов в разы, современный железнодорожный транспорт использует другие подходы для увеличения грузоподъемности:
Увеличение длины поездов (до нескольких километров, как в Северной Америке и Австралии).
Увеличение осевой нагрузки (веса на ось), но это требует постоянного совершенствования материалов и технологий для управления износом и повышения прочности.
Использование более прочных материалов и оптимизация конструкции для работы в пределах текущих физических ограничений инфраструктуры (ширина колеи, габариты тоннелей и т.д.).
Таким образом, "масштабирование" в классическом понимании (пропорциональное увеличение всех размеров) имеет очень строгие физические пределы, которые значительно меньше, чем можно было бы ожидать. На практике возможности увеличения масштабов грузовых поездов из-за трения, износа и прочности материалов ограничены несколькими процентами или десятками процентов по сравнению с существующими решениями, а не в разы
Полезный ответ
Бесполезный ответ
02.11.2025 в 13:40
вот только об вас вспомнила, и вы уловили мой импульс))))))) Это-знак!)))))))))) я теперь о твас не отстану....рады?))
Полезный ответ +1
Бесполезный ответ
Добавить ответ
Похожие вопросы
Похожие вопросы
- Если-бы везде где для пешеходных переходов останавливается движение построили-бы подземные или надземные переходы с влючающееся-отключающимися эскалаторами (или без них)— за счёт увеличения скорости передвижения и значит прогресса окупилось-бы?
- Что делать если несколько человек преследуют на сайте, периодически отвечая какие-нибудь гадости, вот один из них cloud.Mail.Ru/public/hqXB/SdMRv54GB Преследуют чтобы если я сказал что меня преследуют все подумали что я шизик?
- Почему белый порошок сульфата меди стал голубым?
- Почему появляется конденсат на пластиковых окнах?
- Вдумайтесь в то что я говорю. Если-бы социальная система позволяла, я ещё когда был школьником мог-бы стать не миллионером, а миллиардером но вот такие завистники "если очко не тренировано, нужно еще памперс одеть" это стопор прогресса?
- Что делать если несколько человек преследуют на сайте, периодически отвечая какие-нибудь гадости, вот один из них https://cloud.Mail.Ru/public/hqXB/SdMRv54GB Преследуют чтобы если я сказал что меня преследуют, все подумали что я шизик?
- У меня три прекрасных внука, вот один из них любит спать, лень работать, что ему советовать в таком случае?
- Если скорость эскалаторов везде одинаковая — в мозгах не возникает предположение что значит это самый лучший из всех возможных вариантов, это продумывали однозначно достойные уважения люди, ведь если всё для всех одинаковое — это лучший из лучших?
- Если есть такие грузовые тележки, расстояние между колёсами которой намного уже ширины платформы для грузов, поэтому неравномерно-усиленная нагрузка на колёса вызывает дикий грохот - та-же самая причина грохота трамваев, поездов и метро?
© 2008‒2025 Социально‐развлекательная сеть «Фотострана». Пользователей: 23 201 254 человека
ООО «Фотострана» ОГРН: 1157847426076 ИНН: 7813238556
Адрес: 197046, РФ, г. Санкт-Петербург, муниципальный округ Посадский вн. тер. г., Певческий пер., д. 12, литера А, пом. 3-Н, ч. пом. 3
Email: support@fotostrana.ru
Основной ОКВЭД - 63.11.1 Деятельность по созданию и использованию баз данных и информационных ресурсов
Виды деятельности в соответствии с перечнем видов деятельности в области информационных технологий, утвержденным приказом Минцифры РФ от 11 мая 2023 г. № 449 - 1.01. и 2.0
Информация об используемых языках программирования, наименованиях фреймворков, программного обеспечения:
Языки: PHP, C++, С, Python, Go, JavaScript, TypeScript, Java, Kotlin, Swift
Фреймворки: Slim, Vue.js, React
Информация о реализуемом (разрабатываемом) программном обеспечении и о стоимости прав на неактивированные данные и команды через виртуальные ценности Фотомани доступна здесь и здесь
Информация, позволяющая идентифицировать программы для электронных вычислительных машин и баз данных, включенной в единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных (далее – реестр) в реестре, а также способы предоставления прав использования такой программы размещена здесь