कर्षण बल (Tractive effort) की आवश्यकता होती है:

Question

Accepted Answer

D: उपरोक्त सभी के लिए

Explanation & Concepts:
कर्षण बल (Tractive effort) ट्रेन को चलाने के लिए लोकोमोटिव द्वारा पहिये के रिम पर लगाया गया कुल बल है। इसे सभी विरोधी बलों जैसे कि ढलान पर गुरुत्वाकर्षण खिंचाव, रोलिंग घर्षण, वायु प्रतिरोध, वक्र प्रतिरोध और त्वरण के लिए आवश्यक जड़त्वीय बल को दूर करना होगा।

Working Principle: कुल कर्षण बल ($F_t$) गति के समीकरण द्वारा नियंत्रित होता है। इसे पहले निरंतर प्रतिरोध बलों ($R_r$, $R_g$, $R_c$, $R_a$) को दूर करना होता है और द्रव्यमान त्वरण ($F_{acc} = M \cdot a$) के लिए आवश्यक बल प्रदान करना होता है। यदि $F_t$ सभी प्रतिरोधों के योग से अधिक है, तो ट्रेन त्वरित होती है; यदि बराबर है, तो यह निरंतर वेग से चलती है।

Key Formulas: $F_t = W_e \cdot a + R_r + R_g + R_c$; $W_e = W(1 + k)$ — जहाँ $W_e$ प्रभावी द्रव्यमान है और $k$ घूर्णी जड़त्व कारक है

Key Points: कर्षण बल खींचे जाने वाले भार से स्वतंत्र होता है; यह लोकोमोटिव की प्रणोदन प्रणाली का एक गुण है।; गुरुत्वाकर्षण प्रतिरोध ($R_g$) ऊपर की ढलान (up-gradient) पर धनात्मक और नीचे की ढलान (down-gradient) पर ऋणात्मक होता है।; त्वरण के लिए निरंतर गति संचालन की तुलना में उच्च कर्षण बल की आवश्यकता होती है।; घर्षण प्रतिरोध में जर्नल घर्षण, ट्रैक प्रतिरोध और फ्लैंज क्रिया शामिल हैं।

Advantages: खड़ी ढलानों पर चढ़ने के लिए आवश्यक शक्ति प्रदान करता है।; स्थिर अवस्था से नियंत्रित त्वरण की अनुमति देता है।

Disadvantages: पहिये और पटरी के बीच आसंजन गुणांक (adhesion coefficient) द्वारा सीमित।; उच्च कर्षण बल के लिए उच्च मोटर टॉर्क की आवश्यकता होती है, जिससे पहिया फिसलने (wheel slip) की संभावना हो सकती है।

Applications: इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव; उपनगरीय ईएमयू (EMU) ट्रेनें; हाई-स्पीड रेल

Additional Info: आसंजन सीमा पहिया फिसले बिना अधिकतम संभावित कर्षण बल निर्धारित करती है।. विकल्प B केवल निरंतर प्रतिरोध पर विचार करता है, जबकि विकल्प D वाहन की गतिशील आवश्यकताओं को भी ध्यान में रखता है।

Answer: D सही है — कर्षण बल को सभी प्रतिरोधक बलों को दूर करना चाहिए और ट्रेन के द्रव्यमान को त्वरित करने के लिए आवश्यक जड़त्व प्रदान करना चाहिए।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि कुल प्रतिरोध ट्रेन प्रतिरोध ($R_t$) और ग्रेडिएंट प्रतिरोध ($R_g$) का योग है। प्रतियोगी परीक्षाओं में, चिपकने वाले वजन (adhesive weight) और कुल ट्रेन वजन के बीच अंतर पर ध्यान दें।

Answer

Option A: ट्रेन के द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण घटक को दूर करने के लिए

Answer

Option B: घर्षण, वायु प्रतिरोध और घुमावदार प्रतिरोध को दूर करने के लिए

Answer

Option C: ट्रेन के द्रव्यमान को त्वरित करने के लिए

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