Cтраница 1
Двухколейная железная дорога имеет между станциями А и В одноколейный участок с разъездом С. На разъезде имеется запасной путь, на котором один состав может пропустить встречный поезд. [1]
Еще до открытия наземной двухколейной железной дороги Стактон-Дарлингтон в 1825 г. Генри Пальмер построил в Англии однорельсовую дорогу для транспортировки грузов. В России первая однорельсовая дорога для перевозки леса была сооружена Хлудовым в 1874 г. На гравюрных изображениях мастерских XVIII в. [2]
На пересечениях железных и шоссейных дорог трубопровод заключают в защитный кожух - патрон из труб большего диаметра ( на 100 - 200 мм) и с большей толщиной стенки, чем сам трубопровод. Под двухколейными железными дорогами магистрального значения длина патрона достигает 50 м, а промышленного - 34 м, под одноколейной дорогой длина патрона на 20 м меньше. [3]
Если рассмотреть поступательное движение железнодорожного вагона, то для него сила инерции Кориолиса пройдет через центр его тяжести слева направо, если смотреть по движению вагона4 Это приведет к увеличению давления на правый рельс и к его уменьшению на левый. На двухколейных железных дорогах правый рельс изнашивается быстрее левого. [4]
Сделанные выводы подтверждаются практикой. На двухколейных железных дорогах северного полушария внутренняя сторона правого рельс-а бывает сильно стерта. Аналогичный эффект наблюдается в реках, текущих в меридиональном направлении. Их правый берег в северном полушария более крутой, так как он подмывается текущей водой. В северном полушарии северные ветры отклоняются вправо ( на восток), этим объясняются северо-восточные пассаты в северном полушарии. [5]
Землей, будет направлена в сторону, прямо противоположную ускорению. По этой причине оперенные ракеты дальнего действия будут значительно отклоняться вправо от плоскости стрельбы. У всех двухколейных железных дорог сильнее изнашивается правый рельс каждой колеи, так как горизонтальная составляющая силы Кориолиса прижимает колеса поезда к правому рельсу ( по движению поезда), вызывая тем самым дополнительное давление на правый рельс. Поэтому на двухколейных железнодорожных линиях при движении поездов только в одну сторону правый рельс стирается сбоку. [6]
Сила Кориолиса, приложенная к движущимся молекулам воды, сообщает им ускорение, направленное к правому берегу. В результате этого вода приобретает некоторую скорость к берегу и набегает на него. Аналогичным образом объясняется неодинаковое изнашивание рельсов двухколейной железной дороги, если поезда движутся по ним в одном направлении. Важным проявлением действия этой составляющей силы Кориолиса является изменение положения плоскости колебаний маятника относительно поверхности Земли. [7]
Она является горизонтальной силой, перпендикулярной скорости. Если смотреть вдоль скорости, то в северном полушарии она всегда направлена вправо. Силой Кориолиса обусловлено, например, неодинаковое изнашивание рельсов двухколейной железной дороги, когда поезда по каждой колее движутся все время в одном направлении. В этом случае сила Кориолиса, приложенная к центру масс вагона, создает относительно правого рельса момент, который должен быть уравновешен увеличением силы реакции со стороны правого рельса на колеса. [8]
В северном полушарии поезда, идущие с севера на юг, испытывают поворотное ускорение, направленное на запад, а - идущие с юга на север-испытывают ускорение, направленное на восток. Таким же образом, как и ускорения, направлены и поворотные силы. Благодаря этому, ободы ( реборды) колес прижимаются в среднем сильнее к правому ( по ходу поезда), рельсу, который при этом подвергается более сильному истиранию. В действительности такое явление и обнаруживается на двухколейных железных дорогах меридионального направления. Понятно, что в южном полушарии направление кориолисовых ускорений переменится и усиленному истиранию подвергнется левый ( по ходу поезда) рельс. [9]
В динамике будет показано, что в относительном движении на поверхности Земли поворотному ускорению соответствует поворотная, или кориолисова, сила, направленная в сторону, противоположную этому ускорению. Кориолисова сила вызывает дополнительные движения частиц воды: к правому берегу в Северном полушарии и к левому берегу в Южном полушарии. В этом заключается известный закон Бэра. Наблюдающееся в Северном полушарии преимущественное истирание правого рельса двухколейных железных дорог также объясняется действием кориолисовой силы. [10]
Дальнейшее увеличение скорости снарядов и дальности стрельбы привело к необходимости внести в математическую модель баллистики еще одно уточнение - учет вращения Земли вокруг своей оси. Анализ показывает, что из-за вращения Земли всякое тело должно отклоняться от направления своего движения в Северном полушарии немного вправо, в Южном - влево. С этим эффектом связаны, в частности, два хорошо известных явления: у наших рек правый берег обычно подмывается сильнее левого, а на двухколейных железных дорогах быстрее снашивается правый рельс по ходу движения поезда. [11]
Кориолиса, вызванной вращением Земли, все движущиеся тела должны смещаться в правую сторону, если смотреть в направлении движения. Определим проекцию и этой скорости на плоскость, перпендикулярную оси вращения Земли. Повернув вектор v вокруг оси, параллельной оси вращения земного шара, на 90 в направлении его вращения, получим, согласно правилу Жуковского, направление ускорения Кориолиса як по касательной к параллели с запада на восток. Действие такой силы вызовет у движущейся точки дополнительное ускорение относительно Земли в направлении этой силы, а следовательно, и ее перемещение, если точка движется в течение некоторого времени. Движение точки может иметь направление, отличное от касательной к меридиану. Важно, чтобы оно имело отличную от нуля проекцию скорости v r на плоскость, перпендикулярную оси вращения земного шара. Это приведет к увеличению давления на правый рельс и к его уменьшению на левый. На двухколейных железных дорогах правый рельс изнашивается быстрее левого. [12]
В СССР маятник Фуко имеется в Исаакиевском соборе в Ленинграде. Маятник Фуко наглядно демонстрирует вращение Земли относительно инерциальной системы отсчета. В Северном полушарии из-за дополнительного действия силы инерции Кориолиса, вызванной вращением Земли, все движущиеся чела должны смещаться в правую сторону, если смотреть в направлении движения. Определим проекцию v этой скорости на плоскость, перпендикулярную оси вращения Земли. Повернув вектор v вокруг оси, параллельной оси вращения земного шара, на 90 в направлении его вращения, получим, согласно правилу Жуковского, направление ускорения Кориолиса с7к по касательной к параллели с запада на восток. Действие такой силы вызовет у движущейся точки дополнительное ускорение относительно Земли в направлении этой силы, а следовательно, и ее перемещение, если точка движется в течение некоторого времени. Движение точки может иметь направление, отличное от касательной к меридиану. Важно, чтобы оно имело отличную от нуля проекцию скорости v r на плоскость, перпендикулярную оси вращения земного шара. Это приведет к увеличению давления на правый рельс и к его уменьшению на левый. На двухколейных железных дорогах правый рельс изнашивается быстрее левого. [13]