火車vs輪胎實驗 火車輪胎構(gòu)造

火車的車輪和鐵軌是卡住的，防止脫軌！

以下是火車制動原理

19世紀(jì)初，以蒸汽為動力的火車出現(xiàn)了。在1829年舉行的一次“火車競賽”中，斯蒂芬森駕駛著滿載的“火箭”號機車，以時速56公里創(chuàng)造了陸地第一個車輛奔跑速度。此后不久，呼嘯的火車開始奔馳在美國和歐洲大陸。形成了鐵路交通運輸業(yè)蓬勃發(fā)展的新時代。

但是，這時的火車還不夠完善。致命的缺點是剎車不靈，經(jīng)常導(dǎo)致運行事故。在一般公眾眼里，火車也是一種不安全的交通工具，有人將它戲稱為“踏著輪子的混世魔王”。

當(dāng)時的火車剎車裝置十分原始，最初僅僅裝在車頭上，完全憑司機的體力扳動閘把來剎車，很難使沉重的列車迅速停下來。后來改進為每節(jié)車廂上都安一個單獨的機械制動閘，配備一個專門的制動員，遇有情況，由司機發(fā)出信號，各個制動員再狠命接下閘把。這樣雖然稍好一些，但仍然不能迅速地剎住列車。因此，發(fā)明一種靈敏有效的火車剎車裝置，已成了鐵路系統(tǒng)一項亟待解決的大問題。

很多人都曾致力于改進火車剎車裝置的研究，但誰也沒想到，最終獲得成功的卻是一位貧困的美國年輕人——威斯汀豪斯，他發(fā)明了一種靈敏可靠的空氣制動閘，給火車這匹巨大不羈的“鐵馬”，系上了“韁繩”，在鐵路安全運輸史上豎立了一個值得紀(jì)念的里程碑。

威斯汀豪斯發(fā)明新型火車空氣閘的念頭，是由一次偶然的事件激發(fā)起來的。他在一次旅行中，恰好趕上了因火車剎車不靈造成的嚴(yán)重撞車事故。目睹了一場車毀人亡的慘劇，他當(dāng)時就下定決心，要發(fā)明一種有效的制動閘，來避免交通事故的發(fā)生，保障鐵路運輸?shù)陌踩?p>他首先想到了蒸汽。既然列車是蒸汽推動的，為什么不能用蒸汽來制動呢？他設(shè)計了一套裝置，用管路把鍋爐和各個車廂連接起來，試圖用蒸汽來推動汽缸活塞，從而壓緊閘瓦，達到剎車的目的。但由于高壓蒸汽在長長的管路里迅速冷凝，喪失壓力，實驗未能取得預(yù)想的效果。

威斯汀豪斯正在一籌莫展時，有一天他偶然買了一份《生活時代》報，一條報道法國開鑿塞尼山隧道，介紹壓縮空氣驅(qū)動大型鑿巖機的消息，使他聯(lián)想到苦思冥索的制動閘：既然壓縮空氣可以驅(qū)動鑿巖機，開掘堅硬的巖石，或許也能夠驅(qū)動火車制動閘。

基于這個想法，威斯汀豪斯終于制成了新型的空氣閘。其原理并不復(fù)雜，只要增加一臺由機車帶動的空氣壓縮機，通過管道將壓縮空氣送往各個車廂的汽缸就行了。剎車時，只要一打開閥門，壓縮空氣就會推動各車廂的汽缸活塞，將閘瓦壓緊，使列車迅速停下來。

1868年，年僅23歲的威斯汀豪斯取得了空氣制動閘的專利權(quán)，組成了威斯汀豪斯制動閘公司。直到今天，空氣制動閘仍然是火車和汽車運行的安全保障。為什么汽車是靠輪胎行駛的？而火車為什么不能用輪胎呢？火車為什么不會爆胎呢？

因為火車需要按照軌跡走，可以開的很快，承重也比較多。相反汽車是可以隨便開到哪里都可以，但速度和承重比不上火車。相對論火車的例子是怎樣的

相對論中關(guān)于火車?yán)拥膶嶒炇牵含F(xiàn)在有一列火車，它向西運動，在它上面有個以光速上下運動的小球。那么車上的人，看到的就是小球以光速做上下運動。可是在地面上相對于火車來說，處于靜止?fàn)顟B(tài)的人們，看到的卻是——小球在上下運動的同時，還跟隨火車向西運動。也就是疊加的運動。

這因為小球一個周期里的運動路程是個折線，火車的人們看到的小球只是上下運動，它的路程小于地面人們的折線運動。根據(jù)狹義相對論的光速不變原理，小球震動一個周期的時間等于小球一個周期運動路程除以光速。因此火車的人們觀測小球完成一個周期所需時間小于地面人們測量的時間。