Ingeniería para dummies (VII)


Siguiendo con la "exitosa" serie para atraeros hacia los misterios de la tecnología hoy os voy a hablar de algo de lo que hubiera tenido que hablar hace mucho tiempo y que no sé por qué no lo he hecho: los trenes. A fin de cuentas es con lo que me gano la vida (por ahora). Y sé algunas cosas, aunque tampoco muchas, no os creáis.

Para empezar qué es un tren... Bueno, según el juego que me compré el otro día en Amazon, tren es un conjunto de coches o vagones movidos como una sola unidad por una locomotora o por motores integrados". Parece un poco ilegible, ¿no? Pero de algún sitio lo habrá que empezar.

Para empezar, por ejemplo, os indicaré que no es lo mismo un coche que un vagón. Los coches son para el transporte de personas y los vagones para transporte de mercancías o animales. Este es uno de los errores más comunes que escuchamos o leemos en los medios. Cuando nos subimos al metro, no lo hacemos a un vagón, sino a un coche. Si alguna vez habéis viajado en tren con plaza asignada, habréis visto que os pone coche nosecuantos, plaza laquesea.

Otra pregunta interesante es ¿por qué hay trenes? O dicho de otra manera... ¿qué ventajas tienen los trenes frente a la carretera o los barcos? Buena pregunta.

En primer lugar empezaremos por lo obvio. Ferrocarril quiere decir carril de hierro como todos sabemos. Tanto la rueda como los carriles son de acero y eso marca de una manera absoluta las ventajas y los límites e inconvenientes del ferrocarril as a whole. Por un lado os tengo que hablar de algo un poco técnico que es el coeficiente de rozamiento. Todos entendemos lo que es el rozamiento, podríamos decir que es lo que cuesta deslizar dos materiales entre sí. El coeficiente de rozamiento nos da idea de cuanta energía se pierde al rozarse dos superficies. Como ejemplo os puedo decir que el coeficiente de rozamiento entre la rueda de un coche y la carretera (según wikipedia caucho/cemento) es de 1, mientras que el del acero con el acero es de 0,15. Espero que todavía sigáis conmigo, al final el rozamiento está en relación directa con el esfuerzo que hay que hacer para transportar una carga. De esta manera, y con los coeficientes anteriores podríamos decir así a lo bruto que para transportar una tonelada de patatas fritas (¿se nota que se acerca la hora de comer cuando estoy escribiendo esto?) por carretera necesitaríamos 6 veces más energía que para transportarla por ferrocarril. Ya digo que esto es una simplificación gigantesca (para dummies), pero la energía perdida por rozamiento entre la carretera y el ferrocarril es de esa magnitud.

Es decir, cuesta mucha menos energía (gasolina, carbón, electricidad, troncos de madera...) transportar a personas o mercancías por ferrocarril que por carretera. Esto es estupendo, pero entonces ¿por qué vamos mucho más por carretera que por ferrocarril? Pues porque, como os he dicho antes, la fuerza de rozamiento tiene un reverso tenebroso y es que es cierto que cuesta mucho menos, pero cuesta mucho más acelerar y frenar. No es que cueste más energía, sino que es más fácil que las ruedas patinen por lo que se necesita mucha distancia para hacerlo. Y otra cosa más, ya que os he dicho que es más fácil que patine, y es que no pueden ir por cuestas muy pendientes, las líneas de ferrocarril tienen que ser casi planas. Normalmente no pueden tener una pendiente de más del 3,5%. Los trenes no pueden subir el Tourmalet... o sí, pero hay que gastar un montón de dinero haciendo túneles y viaductos.

Así que hacer vías ferroviarias cuesta un montón de dinero y al necesitar mucho espacio para frenar y acelerar no pueden ir pegados unos a otros como vamos nosotros por cualquier autovía por lo que la mayor parte del tiempo las vías están vacías.

Hay otras cosas acerca de los trenes que a mí me parecen curiosas y espero que a vosotros también. Por ejemplo, la separación entre carriles es distinta en muchas partes. Por ejemplo, el ancho entre carriles en España y Portugal era distinto que el ancho internacional (que es el más extendido), aunque ahora el AVE usa ese ancho internacional. En Rusia también es distinto.

El porqué suceden estas cosas es muchas veces un misterio. Por ejemplo, la primera línea ferroviaria diseñada por Stephenson puso una distancia entre carriles de 4 pies y 8 pulgadas y luego la de Liverpool Manchester de 4 pies y 8 pulgadas y media. En España se decidió que eso de las pulgadas y pies era lioso así que se dijo que sería de 6 pies castellanos. En Rusia se cogió un ancho de 5 pies, aunque yo he leído por ahí que mandaron a un enviado a Londres para que midiera el ancho de las vías y lo medió desde exterior a exterior cuando lo normal es medir la distancia entre carriles en el interior. Por lo que esa medida mal tomada y luego interpretada como interior en vez de exterior hizo que tuvieran un ancho distinto. Puede que eso sea solo fantasía, pero a mí me hace gracia y lo veo verosímil.

Y es que el proceso de estandarización está llevándose a cabo prácticamente desde que se inventó el tren. Yo mismo he estado en un proyecto europeo para un sistema de señalización común, pero de eso hablaré en otro momento. Creo que por hoy ya es más que suficiente. Os dejo con un vídeo que mandó Molinos por tuiter sobre la importancia del ferrocarril en fijar las bandas horarias a lo largo de EE.UU. Muy interesante, como en general todo el mundo del tren, ¿no?


P.D: la imagen del post es la del primer tren eléctrico del mundo para que no despreciéis al tren de la bruja, que también tiene su importancia en el mundo ferroviario!

15 comentarios:

  1. Muy interesante todo, pero ya te digo que del párrafo del coeficiente de rozamiento no ha pasado ningún no-ingeniero ;)
    Como mucho al vídeo de Molinos directamente que mola un montón.
    Ay, el ferrocarril, ¿sabías que en Alemania no se usan circuitos de vía ni siquiera? Estandarizar... de eso comemos prácticamente, de que cada uno haga lo que le salga de...!

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  2. Bueno, yo soy ingeniera, pero me ha gustado. Se pueden hacer peticiones?, hablar de las locomotoras, que hay mucho loco por las locomotoras. Y explicar la innovación que supuso el talgo. Ah, y algo sobre el tren bala de Japón. Yo no soy fanática de los trenes, pero sí tengo un amigo nerd total con el asunto, a ver si la siguiente vez que quedemos le puedo calentar la cabeza yo a él, jejeje. Ah, y un saludo!

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  3. Lo del rozamiento lo he entendido perfectamente. Sin embargo, cuando se inventó el ferrocarril, supongo que lo compararían con los coches de caballos, entonces lo interesante no sería el menor gasto de energía, sino la velocidad. Supongo todo, que yo soy dummie!!

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  4. Bueno, no, Carmen, seguía siendo energético porque eran los caballos los que tiraban del tren... Había metros y tranvías tirados por mulas. Mira, aquí hay un dibujo con mulas: http://www.vialibre-ffe.com/pdf/7575_TRANVIAMADRDID-545.pdf

    Creo que el Metro de Madrid también iba tirado por mulas al principio.

    Lo de la velocidad fue con el paso del tiempo y creo que te viene la idea más por el caballo de acero y las películas del Oeste, creo yo.

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  5. Eliahh, eres una exagerada, Carmen no es ingeniera y lo ha entendido! XDD

    Del tren en Alemania sé poco, la verdad... Ilústranos en tu blog!!

    DM, das una lista de temas superinteresante, pero no sé yo si estaré a la altura porque hay cada friki de los trenes... Apunto lo que dices y si quieres añado el tren de levitación magnética, aunque eso sí que puede ser bastante ingenieril, la verdad...

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    1. Ehhh, que yo me refería por aburrimiento, ¡no por capacidad! :P
      Del magnético deberías hablar sí, es la razón por la que me planteé hacer la especialidad Eléctrica en vez de Mecánica, pero luego dije... total, aquí no va a llegar nunca... y eso que entonces se iba a hacer en Alemania, en Múnich... qué casualidad :(

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  6. Yo soy muy de letras (y rubia) y también lo he entendido.

    El vídeo muy curioso, pero lo que más me ha gustado es lo del ancho de las vías y cómo los rusos lo midieron justo al revés de como hay que medirlo (aunque no sea cierto, es muy de peli de rusos)

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  7. Me ha gustado mucho este post,y es que estoy yo muy enganchada al tema ferroviario ultimamente...

    Por cierto soy Pérfida
    Un saludo coleguita

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  8. Espero por tu bien que Anijol no se entere de que estas usando la Wikipedia como referencias XD

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  9. Pues sí, Bichejo, es muy creíble... Me alegra que te haya gustado.

    Pérfida, me alegra que te gusten los trenes.

    Hermano E, wikipedia es un apoyo para cosas sencillas. La parte de anchos de vías en inglés está muy bien.

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  10. Del tren en Alemania no he hablado mucho, el otro día hice un par de comentarios del ICE:
    http://plantazero.blogspot.de/2013/02/el-ave-en-alemania.html
    Pero sí, ahora que he aprendido cosillas podría contarlas.
    El ancho de vía al final viene del espacio entre los culos de los caballos. ¡Desde los romanos! ;)

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  11. Lo del ancho de vía y los caballos no lo tengo yo nada claro. Aparece en muchos sitios, pero me parece un poco como que si divides la base de la pirámide por no sé qué y lo multiplicas por el número de bloques te sale la distancia de la tierra a la luna. No me acaba de convencer...

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  12. Con respecto al ancho se te ha olvidado comentar la teoría del culo del caballo según la cual se condiciona el tamaño de los cohetes de la NASA:
    http://treneando.com/2009/03/18/el-ancho-del-culo-de-un-caballo-condiciona-la-evolucion-de-los-cohetes-de-la-nasa/

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  13. ND, a mi me han contado que el ancho de vía de España es distinto al de Francia para evitar que lo utilizarán para invadirnos, y que se utilizo como estándar de medida el ancho de un coche de caballos.
    Una amiga común

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  14. Lo de los coches de caballos tiene que ver de alguna manera, pero igual valdrían los carriles internacionales que los españoles. Los caballos no son tan estándar.

    Por otro lado, lo de la invasión no tiene mucho sentido porque desde mucho antes de pensar la posible conexión con Francia ya eran de ancho distinto.

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