Движение поезда – удивительное рядом

В Мире существует множество удивительных вещей, на которые мы совершенно не обращаем внимания в повседневной жизни. Например, как движется поезд, что удерживает его на рельсах? На первый взгляд ответ очевиден, движется он за счет своего двигателя, а на рельсах остается благодаря огромному весу и ограничительных бортиков на внутреннем крае колеса. Но если задуматься, то ответ не покажется таким тривиальным.
Из-за огромной массы и большой скорости, поезд обладает гигантским импульсом, а если прибавить ко всему этому множество вагонов, обладающих инерцией, то становится понятно, что несущийся на всех парах поезд удержать невероятно трудно, а на поворотах, когда появляется центробежная сила – прямопропорциональная массе состава – и вовсе не реально. Всем известно, что колеса поезда не снабжены дифференциалом, а находятся на жесткой оси. При повороте одно колесо проходит больший путь, нежели другое, т.е. при жестком соединении колесной пары поворот невозможен. Нужно задействовать другие физические механизмы, чтобы удержать поезд на рельсах, придав ему маневренности.
Секрет прост, как и все гениальное. Кроется он в форме колеса. Колеса поезда имеют форму усеченного конуса, обращенного своим основанием (сторона с большим диаметром) вовнутрь. При повороте, под действием центробежной силы, поезд несколько «соскальзывает» с рельс, а это означает, что благодаря жесткой сцепке, одно колесо движется на стороне с большим диаметром, а второе на стороне с меньшим. Т.е. за единицу времени расстояние проходимое внешним колесом превышает путь, который преодолело внутреннее, в результате происходит поворот состава. Эта небольшая конструкторская хитрость (естественный дифференциал колес), ко всему прочему, исполняет функции, своего рода, балансира, удерживающего состав на рельсах. Как только состав начинает отклоняться от заданной траектории, разность в расстоянии, пройденном колесами, немедленно возвращает его на место. А выступ на крае колеса – реборда, всего на всего, аварийное приспособление, которое призвано предотвратить сход с рельсов в экстремальных ситуациях.