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物理世界漫游指南(12)

物理世界漫游指南(12)

作者: 黄小师 | 来源:发表于2018-08-27 12:37 被阅读0次

碎石子的妙用

在昨天的文章里,我们讨论了火车站台的黄线,同时还提了一下火车的铁轨以及铁轨下的枕木。事实上,如果我们仔细观察,会发现枕木并不是直接钉在地面上的,而是铺在了很多碎石子上。

这些石子是干什么用的呢?

我们不妨先来看看枕木是干什么用的:我们知道,在相同大小的力的作用下,接触面积越小,压强越大。火车的重力非常大,如果把铁轨直接铺在路面上,铁轨和路面的接触面积很小,压强就大,路面承受不了这么大的压强,就容易发生沉陷,导致铁轨不平。

把铁轨钉在枕木上,扩大了与路面的接触面积,减小了压强,在一定程度上就减轻了上述问题。

然而,仅仅靠枕木还不够。为了保证火车安全、平稳、高速地行驶,需要想办法进一步减小火车对地面的压强才行。

把枕木下方垫满碎石子,可以增大接触面积,火车的重量因此得以更多的分散,压强也就随之减小,路面便不容易损坏。同时,碎石子还可以防止枕木因震动而移位,增强了铁路的稳定性。

碎石子成本低廉,开采、运输、加工都比较方便,虽不起眼却也有大用处。

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