El fenómeno del que estás hablando se llama Oscilación de caza. La oscilación de caza es una autooscilación, generalmente no deseada, sobre un equilibrio. La expresión entró en uso en el siglo XIX y describe cómo un sistema “busca” el equilibrio.
El movimiento de balanceo de un tren ferroviario (a menudo llamado búsqueda de camiones) causado por la acción de concatenación de la que depende la estabilidad direccional de un ferrocarril de adhesión. Surge de la interacción de las fuerzas de adhesión y las fuerzas de inercia. A baja velocidad, la adhesión domina pero, a medida que aumenta la velocidad, las fuerzas de adhesión y las fuerzas de inercia se vuelven comparables en magnitud y la oscilación comienza a una velocidad crítica. Por encima de esta velocidad, el movimiento puede ser violento, dañar la pista y las ruedas y potencialmente causar descarrilamiento.
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El problema no ocurre en sistemas con diferencial porque la acción depende de que ambas ruedas de un juego de ruedas giren a la misma velocidad angular, aunque los diferenciales tienden a ser raros, y los trenes convencionales tienen sus ruedas fijadas a los ejes en pares.
El problema se notó por primera vez hacia fines del siglo XIX, cuando las velocidades del tren se volvieron lo suficientemente altas como para encontrarlo. Este comportamiento limitó a los trenes a operar a velocidades de aproximadamente 225 km / h (140 mph) o menos y condujo a una serie de proyectos de investigación en la década de 1960 que usaban sistemas de hovertrains y maglev para evitarlo y alcanzar velocidades más altas. Pero después de los estudios empíricos realizados por la División de Investigación del Ferrocarril Británico en la década de 1960, se han introducido medidas correctivas, particularmente en el diseño de sistemas de suspensión, que permiten velocidades superiores a 290 km / h (180 mph). Como resultado de esta investigación, la mayoría de los trenes de alta velocidad de hoy todavía usan ruedas de acero, en lugar de tecnologías más caras.
Fuente:
Para la fomulación matemática, visite el enlace sobre Oscilación de caza
