为什么火车在钢轨上行驶
当你在平直的柏油马路骑自行车时,你会感到相当轻快,但是一到凹凸不平的碎路,就感到十分费劲,这是为什么呢?
当自行车轮胎里的气打得相当足的时候,人们骑起来感到十分轻快,轮胎的气不足,骑起来就会感到费劲,这又是为什么呢?
其实,这些全是滚动阻力的问题。平滑的柏油马路以及打足气的自行车轮胎,因为滚动阻力小,因此人骑在自行车上就感到十分轻快。这样就降低了滚动阻力,这是提高运输效率的一个主要原因。
最早的火车,是用马力拉的木轮车在木材做的轨条上持续行驶的,滚动阻力还是相当大。后来慢慢改进。直到100多年前,蒸汽机车发明以后,车轮以及轨条都改用钢制造的,才开始降低滚动阻力。
依据试验,一辆载重汽车,假如停在碎石面公路上,需要15个人才可以推动它前进;但相同重量的火车停在钢轨上,只需要2个人就可以推着它前进了。两者的滚动阻力相差大约7.5倍。这样,不管是从节约燃料或是提高运行效率来看,两者的差距都是很明显的。这就是火车要在钢轨上行驶的主要原因之一。此外,因为火车的车身十分笨重,假如火车轮子直接在石子路或者水泥上行驶,路面就会产生下陷的现象。用了钢轨及枕木等,就能避免这种情况。
还有其它什么原因呢?有的。
铁路的两条钢轨之间有一定的距离,因此叫做轨距,它与同轴的两个轮缘的车轮的距离是十分配合的。这样,通过车轮和钢轨的关系,火车就可以顺着两条钢轨的方向行驶了,这也就是火车要在钢轨上行驶的另外一个原因。