Ну я вроде доходчиво и подробно объяснил почему с толкачем скорость выше, а без толкача ниже

.
Куда еще доходчивее то объяснять?
Ну повторю. При конфигурации -- локомотив+10 вагонов+локомотив-толкач -- получается монолит. Если конфигурация -- локомотив+локомотив+10 вагонов -- получается "гармошка", со свободно "люфтующими" на поворотах, стрелках, спусках/подъемах вагонами в составе. Отсюда скорость ниже, потому что часть энергии тяги уходит на "компенсацию" движений сцепок.
По поводу третьего пункта с меньшим количеством вагонов - общая масса состава меньше. Инерция добавляет энергии движения (уменьшает необходимое количество энергии тяги локомотива) тем больше, чем больше весит тело движущееся (состав целиком). Потому по третьему пункту скорость меньше. Из-за меньшей общей массы движущегося состава, меньше и сила инерции общая и локомотиву для поддержания одной и той же скорости нужно применять большее количество энергии тяги. А соответственно на участке и предельная скорость меньше. Здесь "игра" законов физики, несколько одновременно работающих процессов. Масса, инерция, энергия тяги, "люфт" сцепок, центробежная сила на поворотах (тесттрак - кольцевой). При равной центробежной силе, чем больше масса движущегося тела (состава целиком, вес которого зависит от количества вагонов), тем выше в итоге скорость движения при прохождении поворотов. Вот почему при управлении длинными грузовыми составами, при поворотах (особенно множественных "змейкой") нужно сбрасывать либо уменьшать силу тяги. А еще более желательно к повороту подводить состав с распределенной одинаковой скоростью во всех вагонах, а так же без перегрузок в сцепках. И вот почему при спуске состава нельзя слишком резко тормозить - пока воздух дойдет до хвостовых вагонов, они по инерции будут давить на средние и передние вагоны, и поезд сойдет с рельсов. По этой же причине нельзя сразу большим усилием тяги трогать поезд, особенно на небольшом подъеме. Везде причина одна.
Приведу маленький пример. Возьмем американский локомотив на американском маршруте. Возьмем длинный состав (более 15 вагонов). Какой самый эффективный способ тронуть состав и наиболее быстро и эффективно (с наименьшими затратами топлива и энергии) его разогнать? Предположим что участок дороги ровный (а на станциях где трогается длинный состав, или развяках, он всегда ровный, в гору ты не тронешь длинный состав). А самый эффективный способ таков -- . Трогаем на малой тяге локомотив. Он приводит в движение передние вагоны, один за другим. Чем болшьее количество вагонов начиная с первого он привел в движение, тем больше энергии нужно, чтобы поддерживать их движение, и приводить в движение задние вагоны. Сразу много тяги давать нельзя, иначе во второй трети состава и в хвосте будут сильные напряжения на сцепках при ударах. Далее, когда весь состав, все вагоны в нем, пришли в движение, потихоньку добавляем тягу. Затем немного побольше. В результате первая половина вагонов ускоряется, а вторая половина - едет с прежней скоростью какое то время. Потом "хвост" догоняет передние вагоны. Нужно сбросить немного тягу, подождать пока скорость всех вагонов в составе сравняется. После этого снова добавляем тягу. Еще немножко добавляем. Чуть чуть убираем и ждем снова пока скорость всех вагонов в составе не сравняется. То есть, разгон идет не только за счет тяги локомотива, но и за счет инерции движения вагонов, которые подталкивают друг друга. И всё происходит ступенчато, а не линейно. Если по науке и если длинные составы. В симуляторе кстати скорость локомотива показывает HUD F3, а так же спидометр в кабине, и сверху слева информация по F5. А HUD F4 показывает скорость хвостового вагона. Скорости разные и изменяются в зависимости от движения, применения тяги и тормозов. Понаблюдайте. Это практически не заметно на пассажирских составах, но очень сильно заметно на длинных грузовых.
Торможение происходит таким же образом - ступенчато. Применяем определенное давление в магистрали тормозной. Ждем пока давление распределится по всей магистрали. Добавляем еще немного давления, Снова ждем. Затем снова добавляем. Тут надо учитывать то, что чем больше тормозных колодок задействовано (а они задействуются не все сразу а ступенчато, от головы к хвосту состава, потому что воздуху нужно время чтобы преодолеть один-полтора километра длины всего состава), тем сильнее сила торможения, и тем большее время потом нужно для сброса тормозного усилия (сброс нагрузки на колодки). И тут снова воздуху нужно время чтобы стравиться из магистрали. Рассчитывать силу применения тормозов необходимо по многим параметрам - длина состава, количество вагонов, профиль пути на участке торможения. А то можно слишком сильно применить тормоза до такой степени, что поезд встанет еще на стадии стравления воздуха из магистрали (отпуск тормозов). При этом, перед применением торможения основными автотормозами, необходимо ступенчато кратковременно применить АККУРАТНО тормоз локомотива. Для того, чтобы сжать вагоны в "гармошку". Это делается для того, чтобы при резком торможении хвостовые вагоны не ударили в сцепки средних. Но торможение, как и разгон, сильно зависит от профиля пути. От того есть ли апекс поворота, есть ли подъем или спуск. В зависимости от этого есть несколько разных техник разгона и торможения длинных составов. Это если всё делать по науке, как учат машинистов. И касается грузовых составов тяжелых. С пассажирскими всё намного проще. Они легче и вагонов значительно меньше.
Говорю же - управлять железнодорожными составами - это целая наука

. И управляя длинными грузовыми составами - нужно в голове держать, учитывать и рассчитывать, сразу множество вещей одновременно. Потому что мы тянем длинный (до двух километров) состав тяжелый, а не товарную тележку в гипермаркете Ашан с продуктами

. Законы физики тут знать не помешает так же.