Superelevação é a inclinação lateral de uma estrada ou pista curva para neutralizar os efeitos da força centrípeta no veículo que atravessa a curva. Nas estradas, os veículos tendem a derrapar na direção do lado de fora da curva se a força lateral superar a resistência à força de atrito entre os pneus e a estrada. No caso de veículos ferroviários, os carros tendem a se inclinar em direção à parte externa da curva. Para manter a velocidade operacional, os engenheiros projetam curvas de pista e pista para ter um plano de superfície inclinado em direção ao interior da curva, para que o veículo não precise se apoiar no atrito para mantê-lo na estrada. A superelevação pode ser definida como um ângulo, como uma porcentagem ou, no caso do trilho, como um diferencial de altura fixo entre o trilho alto e o trilho baixo.
Você precisará saber a velocidade máxima de condução e o raio da curva. Por exemplo, suponha que a velocidade máxima de condução (V) seja de 80 pés por segundo e o raio da curva (r) seja de 500 pés.
Pegue a velocidade máxima de condução em pés por segundo (metros por segundo para métrica) e ajuste-a ao quadrado. Usando o exemplo da etapa anterior, V ^ 2 = (80 pés / s) ^ 2 = 6.400 pés ^ 2 / s ^ 2.
Divida o quadrado da velocidade pelo raio da curva em pés (metros para métrica) e a aceleração devido à gravidade de 32 pés por segundo ao quadrado (9,8 metros por segundo para métrica). O resultado desse cálculo é a taxa de superelevação em termos de aumento ao longo da execução. em nosso exemplo: V ^ 2 / (g --- r) = 6.400 pés ^ 2 / s ^ 2 / (32 pés / s ^ 2 --- 500 pés) = 0,4
Para converter a taxa de superelevação em ângulo, pegue a tangente inversa da razão. O resultante é o ângulo do banco da estrada em graus. Usando o cálculo anterior, tan (Θ) = 0,4, então Θ = tan ^ -1 (0,4) = 21,8 °. Esse é o ângulo mínimo de inclinação para evitar o atrito para manter o veículo na estrada.