Tại sao tàu hoả phải chạy trên đường ray thép?

Chắc chắn bạn đã từng đi tàu. Từng toa tàu nối dài với nhau một cách chỉnh tề, chạy vùn vụt trên đường ray thẳng tắp về phương xa. Tuy nhiên có bao giờ bạn đã nghĩ rằng tại sao tàu hoả lại phải chạy trên đường ray thép không?

Khi bạn đi xe đạp trên đường bằng phẳng, bạn cảm thấy rất nhẹ nhàng, song khi gặp phải đường đá gồ ghề, thì sẽ cảm thấy tốn sức, khi lốp xe bơm căng, thì đạp xe cảm thấy nhẹ nhành, khi lốp non hơi, thì đạp thấy mệt. Tại sao vậy?

Những điều đó đều là vấn đề lực cản lăn. Đường sá bằng phẳng và lốp xe đạp bơm căng, làm cho lực cản lăn giảm đi, vì vậy người đi xe đạp cảm thấy nhẹ nhàng. Do đó, làm giảm lực cản lăn là mấu chốt để nâng cao hiệu suất vận chuyển.

Tàu hoả ban đầu là loại tàu bánh gỗ chạy trên đường ray bằng gỗ, lực cản lăn rất lớn. Mãi đến hơn 100 năm trước, sau khi phát minh ra đầu máy hơi nước, bánh xe và đường ray đều làm bằng sắt thép, do đó đã làm giảm rất nhiều lực cản lăn. Theo thí nghiệm, một chiếc ô tô chở đầy tải, nếu đỗ trên mặt đường bằng đá dăm, phải cần 125 người mới đẩy nó chạy lên được, nhưng một toa tàu hoả có cùng trọng lượng như thế đỗ trên đường ray bằng phẳng, thì chỉ cần hai người là có thể đẩy được. Rõ ràng là chạy trên đường ray thép, có thể làm cho tàu hoả tiết kiệm được nhiều năng lượng, và cũng làm tăng rất nhiều hiệu suất vận chuyển.

Ngoài ra, vì bản thân tàu hoả to nặng, nếu bánh của nó trực tiếp chạy trên đường sỏi đá hoặc đường xi măng thì sẽ làm cho mặt đường lún xuống, nên dùng ray thép và tà vẹt gỗ thì sẽ giảm được áp suất của tàu đối với nền đường. Hơn nữa, giữa hai thanh ray có một khoảng cách nhất định, nó vừa vặn với khoảng cách giữa hai mép gờ của bánh xe đồng trục của tàu. Như vậy, với sự ăn khớp giữa bánh xe của tàu và đường ray, tàu sẽ chạy theo phương đường ray, đó cũng là một nguyên nhân vì sao tàu hoả phải chạy trên đường ray thép.

Tại sao các kiến trúc cao tầng nếu xây dựng tầng hầm ở dưới thì có thể thay cho đóng cọc?

Muốn làm nhà trước hết phải xây dựng móng, móng phải thật vững chắc thì nhà mới ổn định được. Vì vậy, hàm nghĩa của cụm từ "đặt nền móng vững chắc...

Tại sao cần dùng gốm sứ để chế tạo động cơ ô tô?

Năm 1991, chiếc ô tô buýt cỡ lớn đầu tiên có động cơ được chế tạo bằng gốm sứ đã hoàn thành một hành trình từ Thượng Hải đến Bắc Kinh. Việc chạy thử...

"Xe mini" nhỏ đến mức nào?

Rất nhiều nước đã có những quy định và hạn chế nhất định đối với kích thước bên ngoài của ô tô đi lại trên đường phố, như vậy là để làm cho kích thước...

Tìm các hành tinh trên bầu trời đêm như thế nào?

Trong đại gia đình hệ Mặt Trời, ngoài Mặt Trời ra, các hành tinh là những thành viên quan trọng nhất cấu tạo nên. Khoảng cách của chín hành tinh lớn...

Làm sao để nhận ra được các sao chính xác khi xem bản đồ sao?

Xem mặt tròn của bầu trời là hình chiếu mặt bằng thì bản đồ biểu thị vị trí, độ cao và hình thái của các sao gọi là bản đồ sao. Nó là một trong những...

Lá lách có những ích lợi gì?

Lá lách nằm ở bên phải phía trên bụng, màu đỏ thẫm. Khi thai nhi còn trong bụng mẹ, nó là "nhà

Vì sao chim cánh cụt có thể sống ở Nam cực?

Môi trường cực kỳ khắc nghiệt ở Nam cực đã buộc các sinh vật bậc cao rút lui khỏi lãnh địa của nó. Ngay cả các động vật lớn có thể chịu được cái rét -80 độ C của Bắc cực như gấu trắng, voi biển. cũng không hề có mặt ở cực Nam...

Tại sao Trầm Hương là loại cây danh giá?

Trẩm Hương là cây kiều mộc xanh quanh năm dòng Thuỵ hương, cũng có tên là “Già nam hương”, “Kỳ nam hương”, lá da thuộc, dạng trứng hình kim tẽ ra,...

Tại sao cá chép lại biết nhảy nước?

Cá chép và rất nhiều loại cá khác đều rất thích nhảy nước. Có rất nhiều ngư dân ở địa phương đã lợi dụng thói quen cá thích nhảy nước để bắt cá.