Wiskunde & natuurkunde

Hoeveel modeltreinen zijn nodig om een echte trein te trekken?

Torrin, 6

Modeltreinen zijn veel kleiner dan echte treinen. Er passen zelfs honderduizenden modellocomotieven in een echte locomotief! Maar kun je met modeltreinen een echte trein vooruit te trekken? En zo ja, hoeveel heb je er dan nodig?

Weerstand van een trein

De locomotief van een trein weegt ongeveer 80.000 kilogram. Dat is net zoveel als duizend volwassen mensen. Toch is het niet zo moeilijk om een trein in beweging te krijgen. Een sterke volwassene kan in zijn of haar eentje een locomotief die op een treinspoor staat in beweging krijgen.

Modeltrein

Foto: AER Wilmington DE/CC BY 2.0 via Flickr

Dat komt doordat de wielen van een trein heel makkelijk over de gladde treinrails glijden. Dat heeft te maken met wat we weerstand noemen. Hoe minder weerstand, hoe makkelijker iets glijdt. Iemand die op sokken op een gladde vloer staat, heeft weinig weerstand. Probeer maar eens een vriendje of vriendinnetje op sokken over een gladde vloer de duwen. Dat lukt makkelijk! Maar als hij of zij schoenen aantrekt met stroeve zolen, gaat het ineens een stuk moeilijker. Die schoenzolen zorgen voor veel weerstand.

150 modeltreinen

Als één sterke volwassene een trein vooruit kan trekken, dan moet dat ook lukken met een heleboel modeltreinen, toch? Ja, dat klopt!

Om een trein van 80.000 kilogram over gladde treinrails te trekken, moet je de weerstand van de wielen die over de rails wrijven overwinnen. Dat betekent dat je eraan moet trekken met een kracht van iets meer dan 1000 newton. Dit kun je uitrekenen met een formule die je op de middelbare school leert voor weerstand.

Hoeveel trekkracht levert één locomotief van een modeltrein? Dat verschilt per model. Er zijn modellocomotieven die met ongeveer 7 newton kunnen trekken. Als je met zulke locomotieven een echte locomotief van 80.000 kilogram wilt trekken, heb je ongeveer 150 modeltreinen nodig. (Want 1000 gedeeld door 7 is iets minder dan 150.)

Wereldrecord

Wist je dat er mensen zijn geweest die dit echt hebben geprobeerd? Een paar jaar geleden hebben mensen van Miniatur Wunderland in Duitsland een wereldrecord in de wacht gesleept. Met 198 modeltreinen trokken ze een echte locomotief van 84.000 kilogram 12 meter vooruit.

Dat deden ze door 33 modelsporen netjes naast elkaar te leggen. Op elk spoor zetten ze zes modellocomotieven die aan elkaar vast zaten. Die rijtjes met locomotieven maakten ze vast aan een touw dat weer werd vastgebonden aan de echte locomotief. De modeltreinen gingen rijden en trokken heel langzaam de grote locomotief mee.

Kleine modeltreinen zijn samen dus best sterk! Maar probeer dit toch maar niet thuis met je eigen modeltreinen. Je hebt namelijk veel elektriciteit nodig en de modeltreinen moeten goed aan elkaar vast zitten. Als het een klein beetje misgaat, ontsporen de modeltreinen of gaan ze zelfs kapot.

Beantwoord door Dorine Schenk