Como o trem bala alcança grandes velocidades?
As principais opções às viagens de aviões são as caminhadas, automóveis, motos, embarcações e trens. No entanto, eles são muito lentos para a sociedade de ritmo acelerado de hoje. Não obstante, há outro tipo de transporte que pode mudar esse cenário: são os trens bala ou os trens Maglev. Os trens Maglev obtiveram o nome do seu princípio de funcionamento que é a levitação magnética. Mas como eles conseguem atingir velocidades de quase 600 km por hora?
Trens balas mais rápidos do mundo: o princípio de funcionamento
A levitação magnética significa que o trem é levantado do chão usando ímãs. Não há cabos de alimentação porque a fonte de energia está integrada na pista. Não há fricção nas rodas porque não há rodas. O trem é suspenso em uma almofada magnética acima de um trilho magnetizado e, portanto, livre de fricção. Os trens são projetados para flutuar 100 mm acima da pista, de modo que a única resistência que possui é a resistência do ar, o que faz o trem se movimentar muito rápido,
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Trens Maglev são tudo sobre ímãs, que têm um pólo sul e norte. Quando os ímãs dos mesmos pólos são colocados face a face, eles se repelem. Os trens maglevs japoneses usam essa repulsão para se levantar na pista. Daí o trem repousa sobre a força repulsiva como se estivesse sentado sobre uma almofada invisível. A velocidade alcançada é de aproximadamente 590 km por hora. Os trens Maglev alemães usam a força atrativa dos ímãs. Mas o truque mesmo para mover o trem nas trilhas é o uso de eletroímãs
O trem bala é uma maravilha tecnológica que alcança velocidades incríveis. (Foto: The Indian Express)
Velocidade do trem bala: como ele atinge altas velocidades?
Já sabemos que o atrito com os trilhos é nulo e que a resistência do ar é a única força que o trem tem de “vencer” para se movimentar. Mas como ele faz para chegar nas altas velocidades que é capaz de atingir?
Se os eletroímãs são ligados e desligados muito rapidamente, podemos derrotar a gravidade atraindo e deixando cair tão rapidamente que os objetos de metal flutuam. Existem eletroímãs maciços que se sentam debaixo da pista e quando a energia é ligada, os ímãs são atraídos para a pista, fazendo com que todo o trem flutue acima da pista.
Um sistema separado de ímãs que são chamados de ímãs de guia é incorporado na pista para criar um campo magnético em movimento que empurra o trem junto com ele e isso torna o sistema muito eficaz. Dessa maneira, os ímãs controlam a propulsão do trem. O veículo é impulsionado pela interação de forças magnéticas entre seus ímãs a bordo e as bobinas magnéticas nos lados do caminho guia. Então, para o trem se mover, precisa ser energizado apenas ligando a energia.
A bobina magnetizada que corre ao longo da pista, chamada de guia, repele os grandes ímãs no trem, permitindo que o trem levante acima do caminho guia. Uma vez que o trem é levitado, a energia é fornecida às bobinas dentro das paredes da guia para criar um sistema exclusivo de campos magnéticos que puxam e empurram o trem ao longo da guia. A corrente elétrica fornecida às bobinas é constantemente alternada para mudar a polaridade das bobinas magnetizadas. Essa mudança de polaridade faz com que o campo magnético na frente do trem puxe o veículo para a frente, enquanto o campo magnético atrás do trem acrescenta mais impulso para a frente.
Como a eletricidade é muito mais rápida que um sistema mecânico de um motor tradicional, podemos também perceber que há menos perdas de energia cinética no sistema e, consequentemente, o trem consegue entregar uma velocidade final maior e mais rapidamente, com uma aceleração muito mais rápida que um trem tradicional.
Como um trem bala pára?
O trem Maglev não possui rodas ou freios, pois não há nenhum atrito e nenhuma conexão com o solo. Então, para diminuir a velocidade ou para parar o trem, a corrente é voltada na direção invertida ou na direção oposta, o que provoca atraso na velocidade do trem e eventualmente o leva à paragem..
Os engenheiros estão trabalhando para melhorar o sistema maglev para fazer os trens funcionarem muito mais rápido com uma velocidade de 3500 km por hora. Isso foi possível na teoria, fazendo com que o trem funcione no vácuo. De acordo com a teoria, o tempo necessário para chegar a Tóquio a partir de Londres seria de 3 horas e meia. Mas ainda é necessário muito investimento e pesquisa para isso acontecer.
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Sobre o autor
Engenheiro eletricista, André sempre foi interessado em novas tecnologias. Na primeira década dos anos 2000, atuou como consultor tecnológico em empresas, ajudando as empresas a escolherem as melhores tecnologias para suas necessidades. Desde então, continuou estudando o assunto e hoje compartilha o que aprendeu e continua aprendendo através do site Tecnologia É.
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