In een overzichtsartikel in het Technisch Weekblad wordt de ontwikkeling van de Maglev (Magnetic Levitation) beschreven. Deze snelste treinen ter wereld rijden niet op wielen, maar zweven een paar centimeter boven de betonnen spoorbaan. Op de foto zie je de Maglev.
Opdrachten
In Sjanghai ligt al sinds 2014 een baan van 30,5 km tussen het vliegveld en de stad. Een rit duurt 7,5 minuut met een topsnelheid van 431 km/h.
a) Bereken de gemiddelde snelheid op dit traject.
$v_{\mathrm{gem}} = \frac{s}{t}=\frac{30,5\cdot 10^3}{7,5\cdot 60} = 68~\mathrm{ms}^{-1}=2,4\cdot 10^2 ~\mathrm{kmh}^{-1}$
b) Vergelijk de gemiddelde snelheid met de topsnelheid. Wat weet je van de tijd dat de trein op topsnelheid rijdt?
De gemiddelde snelheid is meer dan de helft van de topsnelheid. Als je uitgaat van eenparig versneld optrekken en afremmen, betekent dit dat de trein meer dan de helft van de tijd op topsnelheid rijdt.
c) Geef twee eigenschappen van het ontwerp van de Maglev, waardoor hij zo’n grote snelheid kan bereiken.
- Er is geen rolwrijving, omdat de trein zweeft en niet rolt.
- De luchtwrijving is niet zo groot, door de stroomlijn.
De banen bevindt zich op een palen, zo’n 5 meter boven de grond.
d) Geef twee redenen, waarom dat zo is.
- In de baan zitten elektromagneten, dus zo kunnen mensen die niet aanraken.
- De trein gaat zo snel dat hij het andere verkeer niet mag kruisen.
De Maglev werkt met magneten.
e) Wat weet je van de krachtwerking van twee gelijke polen van magneten?
Deze stoten elkaar af.
f) Waarom zullen er elektromagneten gebruikt worden en geen permanente magneten? Geef twee redenen.
Elektromagneten zijn uit te schakelen, hiervan is de richting om te polen, zijn in sterkte regelbaar. Bovendien zijn permanente magneten niet uit te schakelen waardoor ze altijd ijzer in de omgeving zullen aantrekken.
De elektromagneten hebben twee functies.
g) Welke twee functies zijn dat?
De trein optillen van de baan en de trein voortstuwen.
