Längenbezogene Masse

Das Metergewicht, auch (lineare) Massebelegung oder Massenbelag, nach DIN: längenbezogene Masse ist die Masse, umgangssprachlich das Gewicht, eines Körpers pro Länge. Seine SI-Einheit ist kg/m. Es findet Anwendung bei der Charakterisierung von Eisenbahnschienen, Stahlträgern oder Saiten.

Eisenbahnschienen

Übliche Schienenprofile: Links eine stark verschlissene Schiene mit 50 kg/m und rechts eine neue Schiene mit 60 kg/m

Bedeutung

Das Metergewicht von Eisenbahnschienen ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der zulässigen Höchstlast (Meterlast und Achslast) und Höchstgeschwindigkeit. Vereinfacht gesagt; Je schwerer die Schiene ist, desto höher kann sie belastet werden. Allerdings je schwerer eine Schiene ist, desto teurer ist sie und desto schwieriger ist der Einbau und Transport.

Angloamerikanisches Maßsystem

Im angloamerikanischen Maßsystem ist bei Eisenbahnschienen die Angabe in Pfund pro Yard (lb/yd) oder in Pfund pro Fuß (lb/ft) üblich. Ein Pfund pro Yard ist nahezu halb so schwer wie ein Kilogramm pro Meter ($1\;{\text{lb}}/{\text{yd}}=0,496\;{\text{kg}}/{\text{m}}$).

In eisenbahntechnischen Veröffentlichungen wird bei der Charakterisierung von Schienen häufig die Einheit auf pound verkürzt. Das heißt, eine "132-pound rail" wiegt 132 amerikanische Pfund pro Yard.

Typische Werte

Bei europäischen Normalspurbahnen sind vor allem folgende Metergewichte bei Eisenbahnschienen üblich:

• 40 kg/m (81 lb/yd)
• 46 kg/m
• 50 kg/m (101 lb/yd)
• 54 kg/m (109 lb/yd)
• 56 kg/m (113 lb/yd)
• 60 kg/m (121 lb/yd)

In der Schweiz ist für Streckenklasse D4 der Einbau von Schienen mit 54 kg/m (54 E1 + 54 E2) und 60 kg/m (60 E1 + 60 E2) üblich. Das ehemalige SBB I Profil, sprich Schienen mit 46 kg/m (46 E1), wird meist nur noch in Bahnhöfen und Anschlussgleisen verwendet.

In den Vereinigten Staaten sind seit Mitte des 20. Jahrhunderts folgende Streckengewichte üblich:

• Mittelschwer (medium heavy): 112 bis 119 lb/yd (55,6 bis 59,0 kg/m)
• Schwer (heavy): 127 bis 140 lb/yd (63,0 bis 69,4 kg/m)

Streckengewichte von unter 100 lb/yd (49,6 kg/m) werden gelegentlich für wenig befahrene Nebenstrecken oder Light Rail genannte Stadtbahnen eingesetzt. Streckengwichte von 100 bis 120 lb/yd (49,6 to 59,5 kg/m) können noch für langsam befahrene Güterzugstrecken und für U-Bahnen eingesetzt werden, z. B. hat ein Großteil der New Yorker U-Bahn Schienen mit 100 lb/yd (49,6 kg/m). Hauptverkehrsstrecken werden normalerweise mit 130 lb/yd (64,5 kg/m) oder schwerer gebaut.

Saiten

Bei Saiten sind die Eigenfrequenzen (Eigenmoden) proportional zu ${\textstyle {\sqrt {\sigma /\rho }}}$, wobei $\sigma$ die Spannung und $\rho$ die lineare Massenbelegung ist. Für niedrige Töne auf Musikinstrumenten werden daher dickere und schwerere Saiten, also solche mit größerer Massenbelegung verwendet.