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为什么汽车容易刹车,火车不容易刹车?

十万个为什么 物理 2020-10-08 41 0 | 作者:为什么 刹车

  我们知道,运动得越快的物体,要使它停下来所费的力也越大。因为物体动量的大小,等于物体的质量和它运动的速度的乘积。车辆的刹车,其实就是用一种力量克服车辆的动量,使车辆停止运动。

为什么汽车容易刹车,火车不容易刹车?

  比如,有两辆空卡车,一辆开足马力急速行驶,另一辆的速度较慢,那么,速度慢的那辆卡车的动量小,比较容易刹车;又比如,有两辆行驶速度一样的卡车,一辆满载货物,另一辆是空车,刹住载满货物的卡车要比刹住空车困难些,因为载满货物的车子质量比空车大,它的动量也大了。

  火车和汽车比起来,不但身子重、质量大,而且跑的速度也快。要知道,蒸汽机车单是火车头的重量就足足有200多吨重,它还要牵引几十节车厢。一般的蒸汽机车,最多能牵引3500多吨货物,每小时还能跑四五十公里路呢!火车这么重,跑得那么快,要使它在快速行驶过程中,一下子停下来,自然是一件难事。显然只有加大刹车对车辆的摩擦力,或者让车辆的速度逐渐减慢,延长刹车的距离才行。

  火车的刹车要比汽车复杂得多,它不能象汽车那样只须刹住驱动轮就行。如果只刹住机车的轮子,不管后面车厢的轮子,那么,后面十几节或几十节车厢,会由于惯性的作用仍旧向前冲,火车就会出轨翻车。所以,要刹住一列火车,必须对所有的轮子都增大摩擦力。

  火车的刹车装置,是在每一个轮子上装一副用压缩空气掣动的闸。司机只要一按机车上的压缩空气气门,压缩空气就从皮管子通到所有轮子的闸上,把轮子紧紧刹住。

  尽管火车有这样的刹车设备,由于它的动量实在太大,刹车对轮子增加的摩擦力还是有限的。因此,火车在司机开动刹车闸门后,仍旧会继续向前滑行很长一段距离以后,才能完全停住,一般以煤为燃料的蒸汽列车,在紧急刹车以后,还要滑行500米左右的距离才能停下来。