很少人没有坐过火车，但很多人却并不一定知道为什么火车可以像现在这样行驶。比如是什么原因让它能够压着两条轨道行驶而不会脱轨呢？为什么它不需要转动轮子的方向就可以拐弯呢？为什么要在铁轨下方铺上那么多的石子儿，而不是其他看起来更方便、更加现代的东西呢？还有又不是在天上飞，为什么恶劣的天气，甚至是一些特殊的季节也会影响到火车的行驶安全呢？好吧，今天呢就来跟我了解一下，看看你曾经的想法有可能错得多么离谱。
首先火车车轮的形状是比较特殊的，通常我们以为它会是一个圆柱体，再加上一个凸起的轮圆，轮圆的作用就是为了将轮子卡在两根铁轨之间，以便让火车始终沿着铁轨的方向前进。但实际上并不是这样的，沦为大多数时候都根本不会碰到铁轨，它更像是一个保险一样，在最坏的情况下才会发生作用，尽量防止火车脱轨。
当然在火车变轨的时候也是。需要用到它的这个呢我们以后可以专门来说一说。真正让两个车轮保持在轨道中央的是车轮与轨道的接触面，它叫做踏面，而踏面并不是一个圆柱面，而是一个圆锥面，它在车轮靠里的部分要比靠外的部分梗出。这样做的好处就是在火车自身重力的作用下，它会让车轮自动就滑到轨道的中央了，这个叫做对中，就像是火车的舒适区一样，尽管它会晃来晃去的，但始终就是不愿意离开这舒服的地方，实在是一个聪明的设计。如果反过来，车轮要是一个圆柱面，即使是有轮圆的卡位，似乎也无法阻止火车晃出轨道。接着火车之所以可以顺利的拐弯，圆柱形的车轮也是必须的配置。
我猜你应该该知道，当一对车轮转向时，我们可以把它看成是一左、一、右两个车轮分别画出了两条圆弧。很显然，靠里的圆弧半径肯定要比靠外的圆弧半径要更短，所以长度也就更短，驶过这段距离的时间也就更短。但两个。车轮不都是撞在一辆车上面的吗？所以行驶的时间也肯定是一样的呀。要是里、外两侧的轮子都开过了同样的距离的话，不就转不过弯来了吗？汽车为了解决这个问题，在两个转向轮中间安装了差速器，于是转向是外侧车轮能够比内侧车轮转得更快一些，于是他用同样的时间走过更长的距离来解决了问题。但火车车轮就不一样了啊，因为这两个车轮本质上是被一根坚固的车轴连在一起的，有点像是最连平价的玩具汽车里面装的那样，你转我也转。兄弟，咱俩百分之百同步。这就带来了一个问题啊，那怎么拐弯呢？怎么能让外侧轮子走更长的距离呢？锥形的踏面就解决了这个问题。当火车转向时，由于离心力的作用，会很自然地把火车往外甩，这样就正好让处于拐弯方向里面的车轮处在一个直径较小的踏面上，而外侧的车轮则处在一个直径较大的踏面上，于是相同的时间走过不同。的距离顺利转了过来。看似一个很小的结构，却解决了一个大问题，不得不佩服人类在工程设计上所拥有的天赋啊。
说到这儿呢，我一直以来想吐槽的另外一个问题是，你说我们的马路早就从土路、碎石路进化到了漂亮的柏油马路了，但怎么铺在铁轨下方的碎石子还似乎停留在几个世纪以前呢。敲碎那么多石子不累吗？实际上再累也是值得的。那些石子其实是有人家的名字的，叫做倒闸，而且作用还真不小啊。首先它可以有效的吸收上方铺设的枕木与铁轨随着火车行驶所带来的震动与变形，以便让火车保持一个平稳运行的状态，避免剧烈晃动。其次呢那则是铺设了到达之后可以加强铁路轨道的排水功能，使雨水能够从碎石的缝隙间很快的排出，提高了行驶的安全性。最后是它的铺设也比较简单、方便、造价便宜、维修起来也很方便，所以到了今天仍旧十分流行。只是随着高铁越来越普及啊，地位有所下降了而已。好了，最后一个问题啊，火车的行驶会受到季节的影响吗？有可能在哪些方面受到季节的影响呢？说出来哎你可能都不相信啊，它就是秋季。而为什么是秋季呢？因为秋季最容易有落叶，落叶掉在铁轨上是会影响到火车的行驶的。诶这就怪啦，如果说有大石块含在铁轨上容易造成火车脱轨的话，我还能够理解，输液甚至连我走路都不会care的东西怎么会妨碍火车？事实证明，我们忽略了火车行驶中一个非常重要的因素，摩擦力。你可能根本就没有想过，铁轨、金属、火车轮、金属，两个金属在一起是会很滑的，你要是把汽车的轮子换，那金属的话，它估计打滑的时间都会度过前进的时间吧。但火车就不会，为什么呢因为它够重呀，为摩擦力提供了必要诶但是却刚刚好的压力，这意味着要是铁轨稍微。哎光滑一点的话啊哦火车就要飘起来啦。而粘过去的、湿哒哒的烂树叶呢就正好是天然的润滑剂，它让火车的刹车距离比原本的增加了好几倍。于是为了安全起见啊，秋季大概就是火车开得最慢的时候了。