Természetesen, akik a múlt század vége felé voltak iskolások, már nagy valószínűséggel tudják a válasz, igaz? Azóta az oktatás leromlott, és sajnos már nem tanítanak ilyen érdekességeket.
Persze tudom, hogy van kivétel és nem akarok mindent általánosítani, na de ne térjünk el a témától, kanyarodjunk vissza a címben feltett kérdésre.
Mindannyian észrevettük már, hogy miután a vonat megállt egy állomáson, induláskor először hátra ránt, majd csak ezután indul el és gyorsul fel. A vagonban ezen rántáskor csilingelnek a pohártartókban a poharak, és az állva utazók pedig kétségbeesetten kapaszkodót keresnek. Megjegyzem, hogy a modern személyszállító vonatokon ez a rántás már sokkal enyhébb és alig érezhető, de a tehervonatoknál még mindig rendkívül erős.
De miért történik ez, és mi a célja? Sokan úgy gondolják, hogy a vonat ilyenkor hátragurul, mivel kiengedik a féket. Ez tévedés. A mozdonyvezető szándékosan először hátrafelé indítja el a vonatot, majd csak ezután előre. Elmagyarázom, hogy miért.
Először is, beszéljünk a vagonok tengelykapcsoló szerkezetéről. A vonóelemek különböző kivitelben készülnek, de egy dolog közös bennük – enyhe holtjáték és némi mozgásszabadság.
.
Tehát amikor a vonat megáll az állomáson, minden csatlakozó feszültség alatt áll, mintha meg lenne feszítve. Éppen ezért, amikor a vonat elindul, gyakorlatilag egyszerre kell elindítania az összes vagont és azok teljes súlyát. A modern személyszállító vonatokon ez már nem okoz problémát: a vagonok száma általában nem túl sok, és nem is olyan nehezek – a régebbi személyszállító vonatok esetében viszont igen (főleg ha hosszúak), a tehervonatoknál pedig még inkább. A tehervonat összsúlya nagyon nagy ahhoz, hogy a mozdony egyszerre mozdítsa meg az összeset. Túl nagy terhelés lenne ez a mozdony számára, sőt előfordulhat, hogy a vonat egyáltalán nem is tudna elindulni.
Emlékezzünk arra is, hogy a statikus súrlódási erő nagyobb, mint a gördülési súrlódási erő. Most képzeljük el, hogy mekkora statikus súrlódási erőt kell legyőzni ahhoz, hogy egyszerre indítsuk el az egész szerelvényt. A mozdony kerekei egyszerűen megcsúsznának.
A tengelykapcsolók meglazítása érdekében a mozdonyvezető ilyenkor egy kicsit hátratolja a vonatot.
A tengelykapcsolók ettől ellazulnak (összenyomódnak), majd a vonat elindul előre. Így a mozdonynak már nem kell egyszerre húznia az egész szerelvényt. A kapcsolók ellazulása miatt a mozdony először elindítja önmagát, majd az első vagont, aztán a másodikat, a harmadikat és így tovább.
A vagonok nem egyszerre, hanem egymás után indulnak el. Ennek eredményeként a mozdony még egy nagyon hosszú és nehéz szerelvényt is könnyebben elindíthat és felgyorsíthat – akár előnytelen terepen is, például emelkedőn.
Ez egy tipikus és érdekes vasúti feladat. Megjegyzem, hogy a 90-es években ez a feladat még a fizikai tankönyvek részét képezte. Az ilyen feladatokon keresztül a gyerekek (és a felnőttek is) megértették, hogy miért kell fizikát tanulni, és hogy miként lehet ez hasznos számukra a való életben.
