这种现象是由于铁轨的分子在不同的温度下,会有不同的运动状态,导致铁轨的体积和形状发生变化。铁轨的热膨胀系数是0.000012,即每升高1℃,铁轨的长度就会增加0.000012倍。如果铁轨的温度升高100℃,那么铁轨的长度就会增加1.2%。
如果铁轨的长度是25米,那么铁轨的长度就会增加0.3米。这样的变化对于铁轨来说是很大的,如果不加以控制,就会导致铁轨的弯曲和变形,影响铁路的安全和稳定。
为了防止铁轨的热膨胀和热收缩造成的问题,铁路工程师采用了一种巧妙的方法,就是在铺设铁轨时,根据铁轨的温度,给铁轨留出一定的空隙,叫做温度空隙。温度空隙的大小取决于铁轨的温度和长度,一般为0.5毫米到1.5毫米。
温度空隙的作用是让铁轨在温度变化时,有足够的空间来进行热膨胀和热收缩,避免铁轨的弯曲和变形。当铁轨的温度升高时,铁轨的长度增加,温度空隙减小,铁轨之间的接触面积增大,铁轨的刚度增强,铁轨变得坚硬。
当铁轨的温度降低时,铁轨的长度减少,温度空隙增大,铁轨之间的接触面积减小,铁轨的刚度减弱,铁轨变得柔软。这样,铁轨就能够根据温度的变化,自动调节自己的状态,保持铁路的安全和稳定。
结语铁轨是铁路的基础,它承载了火车的重量和速度,保证了铁路的安全和稳定。但是,铁轨在铺设时,会变得像绳子一样柔软,是因为铁轨在加热和冷却的过程中,会发生热膨胀和热收缩的现象,即铁轨的长度会随着温度的升高而增加,随着温度的降低而减少。
为了防止铁轨的热膨胀和热收缩造成的问题,铁路工程师采用了一种巧妙的方法,就是在铺设铁轨时,根据铁轨的温度,给铁轨留出一定的空隙,叫做温度空隙。这样,铁轨就能够根据温度的变化,自动调节自己的状态,保持铁路的安全和稳定。这就是铁轨的奥秘,也是铁路工程的智慧。