當你在平直的柏油馬路騎腳踏車時,你會感到相當輕快,但是一到凹凸不平的碎路,就感到十分費勁,這是為什麼呢?
當腳踏車輪胎裡的氣打得相當足的時候,人們騎起來感到十分輕快,輪胎的氣不足,騎起來就會感到費勁,這又是為什麼呢?
其實,這些全是滾動阻力的問題。平滑的柏油馬路以及打足氣的腳踏車輪胎,因為滾動阻力小,因此人騎在腳踏車上就感到十分輕快。這樣就降低了滾動阻力,這是提高運輸效率的一個主要原因。
最早的火車,是用馬力拉的木輪車在木材做的軌條上持續行駛的,滾動阻力還是相當大。後來慢慢改進。直到100多年前,蒸汽機車發明以後,車輪以及軌條都改用鋼製造的,才開始降低滾動阻力。
依據試驗,一輛載重汽車,假如停在碎石面公路上,需要15個人才可以推動它前進;但相同重量的火車停在鋼軌上,只需要2個人就可以推著它前進了。兩者的滾動阻力相差大約7.5倍。這樣,不管是從節約燃料或是提高執行效率來看,兩者的差距都是很明顯的。這就是火車要在鋼軌上行駛的主要原因之一。此外,因為火車的車身十分笨重,假如火車輪子直接在石子路或者水泥上行駛,路面就會產生下陷的現象。用了鋼軌及枕木等,就能避免這種情況。
還有其它什麼原因呢?有的。
鐵路的兩條鋼軌之間有一定的距離,因此叫做軌距,它與同軸的兩個輪緣的車輪的距離是十分配合的。這樣,透過車輪和鋼軌的關係,火車就可以順著兩條鋼軌的方向行駛了,這也就是火車要在鋼軌上行駛的另外一個原因。