1. Frottement :La friction est la principale cause de perte d'énergie dans les trains. Lorsque les roues du train tournent et roulent le long des rails, elles subissent une friction avec la voie. Cette friction génère de la chaleur, convertissant l'énergie mécanique en énergie thermique. La quantité de chaleur produite dépend du coefficient de frottement entre les roues et les rails, ainsi que de la force appliquée par le train sur la voie.
2. Traînée aérodynamique :Lorsque le train se déplace dans les airs, il rencontre une résistance appelée traînée aérodynamique. Cette résistance est provoquée par la collision des molécules d’air avec la surface avant du train. Pour vaincre la traînée aérodynamique, le train doit exercer une force, ce qui entraîne la conversion de l'énergie mécanique en énergie thermique due au frottement de l'air.
3. Résistance au roulement :La résistance au roulement est un autre facteur qui contribue aux pertes d'énergie dans les trains. Il fait référence à la résistance rencontrée par les roues lorsqu'elles roulent le long des rails en raison de la déformation du rail et de la roue elle-même. Pour vaincre la résistance au roulement, le train doit exercer une force, ce qui entraîne la génération de chaleur et la conversion de l'énergie mécanique en énergie thermique.
4. Résistance interne :La résistance interne au sein des composants mécaniques du train, tels que les roulements, les engrenages et les accouplements, contribue également à la perte d'énergie. Ces composants subissent des frictions et d’autres formes de résistance lorsqu’ils se déplacent, générant de la chaleur et dissipant de l’énergie mécanique.
5. Freinage :Lorsque le train freine, une quantité importante d'énergie mécanique est convertie en énergie thermique. Les systèmes de freinage utilisent la friction pour ralentir le train, générant de la chaleur en raison du contact entre les plaquettes de frein et les roues. Cette chaleur est ensuite dissipée dans le milieu environnant.
Dans l’ensemble, l’énergie mécanique fournie au train via son moteur ou des sources externes comme l’électricité est progressivement convertie en énergie thermique en raison du frottement, de la traînée aérodynamique, de la résistance au roulement, de la résistance interne et du freinage. Cette conversion d'énergie est inévitable et explique les pertes d'énergie lors de l'exploitation des trains.
