判断题
机车车辆每单位质量,上坡时所受到的单位坡道附加阻力,等于用千分率表示的这一坡道坡度数.( )
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
该说法是**正确**的。
**详细推导如下:**
1. **坡道附加阻力的定义**:
机车车辆在坡道上运行时,由于重力沿轨道方向的分力作用,会产生额外的阻力,称为坡道附加阻力($w_i$)。
2. **受力分析**:
设机车车辆的总质量为 $m$,重力加速度为 $g$,坡道的倾角为 $\alpha$。
重力沿斜坡向下的分力(即坡道阻力)$F_i$ 为:
$$ F_i = m \cdot g \cdot \sin\alpha $$
3. **单位坡道附加阻力计算**:
单位坡道附加阻力是指每单位质量(或每单位重量)所受到的坡道阻力。通常在铁路工程中,我们使用“单位重量”来计算,单位为 N/kN 或简化为数值比。
若按**单位质量**考虑,单位质量的阻力为:
$$ w_i' = \frac{F_i}{m} = g \cdot \sin\alpha $$
但在铁路牵引计算惯例中,“单位阻力”通常指**单位重量**受到的阻力(即阻力与重力的比值),或者直接用千分率表示坡度对运动的影响。更直观的理解是利用坡度的定义。
4. **坡度与角度的关系**:
铁路坡度 $i$ 通常用千分率(‰)表示,定义为坡道升高值 $h$ 与水平距离 $l$(或坡道长度 $L$,在小角度下近似相等)之比:
$$ i = \frac{h}{L} \times 1000 \, (\text{‰}) $$
从几何关系上看,$\tan\alpha = \frac{h}{l}$。在铁路实际应用中,坡度很小,$\alpha$ 很小,因此有近似关系:
$$ \sin\alpha \approx \tan\alpha \approx \frac{i}{1000} $$
5. **结论验证**:
单位重量的坡道附加阻力 $w_i$ (单位:N/kN,数值上等同于 kgf/t 或简单的无量纲比值乘以1000后的千分数)计算公式为:
$$ w_i = \frac{m \cdot g \cdot \sin\alpha}{m \cdot g} \times 1000 = \sin\alpha \times 1000 $$
因为 $\sin\alpha \approx \frac{i}{1000}$,所以:
$$ w_i \approx \frac{i}{1000} \times 1000 = i $$
即:**单位坡道附加阻力(数值上)等于用千分率表示的坡道坡度数。**
*例如:* 如果坡度为 6‰,则单位坡道附加阻力即为 6 N/kN(或常简写为 6)。
因此,题目中的描述符合铁路牵引计算的基本原理。
**答案:正确**
相关知识点:
坡道附加阻力相关判断对
题目纠错
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