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La velocidad de los puntos de la rueda
del tren que se apoyan en el raíl de la vía, se pueden
dividir en 2 componentes x, e y, de manera que estos puntos
se trasladan de forma horizontal a una velocidad V=Vtren+Vx
(la velocidad del tren más la componente x de la velocidad
del punto de la rueda que apoya en el raíl) y que a su vez
podemos calcular como:
V= W*R + W*R*sen A
(W es la
velocidad de rotación de la rueda y R el radio) lo que
quiere decir que se moverán a una velocidad entre 0 y 2
veces la
velocidad del tren, pero siempre hacia delante. |
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Que pasa con los puntos del
exterior de la rueda que hacen que ésta encaje en el raíl?
Pues que al tener un radio mayor, podemos encontrar que sí
haya velocidades negativas, dado que la componente x de la
velocidad es directamente proporcional al radio y podemos
establecer que para R' > R, entonces :
V= W * R + W * R' * sen A = W*(R+R' * sen A)
de forma que la
velocidad será negativa si el término R+R' * sen A es
negativo, estableciendo la inecuación
R + R' * sen A < 0
los puntos
exteriores de la rueda se mueven hacia atrás en los ángulos
que cumplen que:
sen A < -R / R'
Como la rueda del tren encaja en los
raíles de la vía, esos puntos de la rueda son los que se
mueven hacia atrás en determinados ángulos.
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Francisco de León-Sotelo
y Esteban
Los únicos puntos a
los que creo se refiere la pregunta y que van hacia atrás durante el
movimiento de un tren, que se mueve hacia adelante, son los situados
en la pestaña de la llanta de las ruedas de dicho tren. Esos puntos
describen una cicloide alargada (punto descrito por un punto exterior
de una circunferencia que rueda sin deslizar sobre una recta, que en
nuestro caso es el rail).Si en cualquier libro de dibujo técnico
observamos la trayectoria descrita por un punto que describe una
cicloide alargada vemos que hay zonas del bucle de la cicloide (las
zonas del bucle que están debajo de la recta sobre la que rueda la
circunferencia, que en determinados momentos van hacia delante y en
determinados momentos hacia atrás).
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