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地铁工作原理-地铁运作原理

地铁这东西,说白了就是人类在地下修的一条超级高速公路,只不过没设红绿灯,全是铁轨推着车走。想象一下,你踩在铁轨上,一般感觉像是踩在船面上,但火车跑得比船快多了,它有个超级了得的“附着力”,能把轮子死死扣在铁轨上,让你心里踏实。跟飞机比,飞机靠空气托着走,一旦气流乱了就悬停了;地铁靠的是车轮和铁轨的摩擦,只要钢轨没断、轮子没坏,它就能像钉子一样钉进地面,稳稳当当往出来了。 那刚刚咱们聊的“空气动力学”,实际上对地铁来说,它是个有点小尴尬的配角。地铁是贴地跑的,空气流冲在它身上,跟飞机飞天上一样,根本没法利用起来。飞机能借着上空的“涡流”省力,地铁只能老老实实吃风阻力,每跑一千米,风就得给它一点力气把它往下拽。
好在目前地铁技术已经进步了,那会儿老式的地铁,轮子跟铁轨接触面大,风一吹它就猛得直往后甩,这时候还得人手动去“安抚”它;但目前的超级地铁,轮子磨得细得像搓衣板,跟铁轨接触面积小,空气如何吹它都抓得紧,故此它跑起来才那么顺滑,风阻能降到最小程度。 大量人当作地铁是有人在后面拉着的,实际上不然,它是靠电力驱动的。想象一下手里拿着一支锅铲,扣在刀刃上用力擦,锅铲是动,人不动,这时候锅铲就是“地铁”,人就是“电力”。火车站里那些庞大的变压器,就是咱们猜想的“天狗腿子”要么“皮卡丘”,它们把电输送到列车底下的“电池”里,然后列车就像个受电弓,顺着铁轨把能量“吸”上来,推着它跑。
那会儿老式的电车,得人站在旁边拉线才能动,目前好多地铁站里的闸机,实际上也能当个小电机用,只要人算准了力度,让它转起来,就直接上了发。 说到“转起来”,大量人好办误解为只要转就能走。
实际上不然,转动只是第一步,还得看如何“转”。地铁是直线行驶的,它不像脚踏车那样能弯弯曲曲地绕进胡同去,也学不象车那样能灵活地左右打转。它务必像一条笔直的铁龙,只能沿着轨道往上一翻,不能乱窜。
故此它的管住,彻底靠两条线拧转:一个是车轮在铁轨上的摩擦角,另一个是铁轨和车轮之间的咬合。
只要这两条线没松,它就不会跑偏。跟脚踏车不同,脚踏车只要捏一下把手,轮子就能歪着走,但地铁轮子一旦滑了两撇,它就彻底变成了一根躺着不走的路了,要不就有人拿着铁轨把它硬拽回去,要么人推着它去,要么它自己“想”着往左边偏就偏。 再说说速度这事儿。
那会儿老式火车,那是妥妥的“慢吞吞”,时速也就二十几,还得站好久的站。目前的超级地铁,那是真正的“闪电侠”,时速省事突破一百五十公里。就像咱们街上那辆特斯拉,时速二百度,地铁也挤进这个队伍了,只是它更“笨重”——出于它要承载几十上百千克的人,并且还得把那些老式火车的毛病都修好。
不过要注意,别看速度快了,但它跟飞机比起来还是慢得多。飞机能飞几百公里,地铁也就跑几十公里主要为了载客,图的是撇脱和准时,不像飞机能飞越沙漠要么跨洋。就像你在地铁里挤地铁,跟坐飞机体验彻底两个世界:飞机是看云卷云舒,地铁是看人来人往,并且地铁还得承受地面的震动,略微有点地震,车厢里就会晃得像坐挠痒痒,这跟飞机飞得挺稳彻底是两个概念。 最终聊聊成本。出于地铁跑得快、稳、准,故此它的钱是不是省下来了?实际上不然。制造一条铁轨,造一个庞大的变压器,把电送到每一个站,这成本极高。
那会儿老式火车,是两个人拉两个车,目前地铁是几百个轮子、几十台机器一起跑,故此票价也就贵了些。
不过换个角度想,要是票价忒贵,大家都不敢坐,那地铁就得停,哪位也不坐,那成本就更高了。
故此地铁票价比老式火车贵,是出于技术含量高,设备多,就像买一台高性能跑车比买一辆拖拉机贵一样。
另外,出于地铁要建成地下要么高架,占用地面资源,有时候还得拆一些房子要么修一些马路,这也是一个不小的开销。
可是,换做是飞机,要飞那么高要那么远,还要是“飞的”,成本也是天文数字。地铁作为地面交通工具,别看起步价高,但长期看,出于它不占忒多地,并且能载大量人,这性价比实际上挺高。 总而言之,地铁就是人类在地下修的一条超级高速公路。它靠车轮和铁轨的摩擦走,靠电力驱动跑,靠两条线拧转不跑偏。别看它速度比飞机慢,可是能载几百人,成本低,还不用揪心天气和气流,贼适合咱们这种不想动脑、只想赶路、不想挤飞机的一般/平平人。下次你再看到地铁飞驰而过,不妨想想,它确实是人类在地下修的一条超级高速公路吧。
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