火车转弯的诀窍
我们都知道火车是在铁轨上行驶的,那么,火车为什么要在铁轨上行驶呢?
我们知道,火车的车身和车轮都是用钢铁做成的,一列火车常常挂着10多节车厢,上面还载有很多旅客和沉重的货物,所以整列火车是相当重的。
如果一列火车在柏油马路上奔跑,它不仅能把路面压碎,还会陷到地里去,就算火车能跑起来,由于惯性大,不能说停就停,再加上路面上不断有行人和车辆出现,那该有多危险呀!
为火车铺设铁轨,不但可以把火车的重量分散到路基上,还可以引导火车前进的方向。
而且,火车的车轮和铁轨都是钢制的,它们的接触面积小,这样能够使摩擦力大大减小,从而能提高火车的行驶速度。因此火车要在铁轨上行驶。
你是否还要问,为什么铁轨下面要铺设石头呢?原来,铁轨和枕木会长时间受到火车重量的压力,碎石头在下面就好像一个床垫,可以对铁轨下陷起到缓冲作用,将铁轨的磨损减到最小。当火车高速通过铁轨时,会产生噪音和高热,碎石头还能起到吸收噪音和热量的作用。
我们使用交通工具在道路上行驶避免不了转弯的情况。汽车转弯时转动方向盘即可,而火车没有方向盘,那么,它是怎么实现转弯的呢?
我们已经知道,火车一直是沿着轨道行驶的,因为火车的车轮一直受铁轨控制。火车的轮子不同于其他车轮,它的最外面一圈叫轮箍,是用一种特殊钢材制成的。
轮箍上有一圈高出的部分叫做轮缘,火车车轮的轮缘自始至终都是嵌在两条平行钢轨内侧的。
火车驶到弯道时,惯性使弯道外侧车轮的轮箍紧贴钢轨,这时,外侧的钢轨给轮缘一种侧压力即向心力,从而使车轮沿着钢轨走。
而且,火车车轮的轮箍与钢轨的接触面上有一个斜度,这个斜度能够帮助火车在进入弯道时,同一轮子上的不同部分同时各走过弯道内、外两侧的钢轨,所以就使同一车轴上的两个车轮顺利通过了弯道。
当然,火车在直道上的行驶是不存在问题的,所以,借助于轮箍,火车能在铁路上高速平稳地前进。
拓展阅读
1804年,由英国的矿山技师德里维斯克利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车,时速为五六千米。因为当时使用煤炭或木柴作为燃料,所以人们都叫它“火车”,一直沿用至今。