Почему колеса поезда стучат при движении по рельсам когда этот стук сильнее зимой или летом

Опубликовано: 25.03.2024

«Но если колеса круглые и катятся они по ровным рельсам, то откуда появляется этот звук?» — наверняка задумались вы. В этой статье мы расскажем, почему поезд стучит по рельсам и какое место в этом занимают российские погодные условия и перепады температур. Вы узнаете, какие есть решения для того, чтобы путешествия в поезде не доставляли дискомфорта, и как называются бесшумные железнодорожные полотна.

Для того, чтобы не возникало проблем с перевозкой грузов , представители разных стран пришли к соглашению изготавливать одинаковые железнодорожные пути. Так как рельсы слишком длинные, чтобы можно было изготовить и перевезти сплошное изделие, их прокладывают по кусочкам — 25 и 13,5 метров. При сборке железнодорожного полотна между этими кусочками оставляют небольшие зазоры (а точнее — термозазоры). Для чего же они нужны?

Все дело в рельсах

Дело в том, что материал, из которого делают рельсы (углеродистая сталь) чувствителен к температурным изменениям . В жаркое время года он расширяется и, соответственно, пространство между рельсами и нужно, чтобы они не выгибались и не упирались друг в друга, тем самым не создавая предпосылок для аварийных ситуаций. А вот в холодное время года зазор увеличивается и, поэтому, когда колесо поезда попадает в него, мы слышим стук. Вот почему поезд стучит по рельсам.

Каким же образом это происходит?

Колесо катится по железнодорожному пути и, когда оно достигает конца одного кусочка рельсы, тот прогибается за счёт большого веса вагона. В итоге та часть, что прогнулась, оказывается в положении ниже следующего куска рельсы, и колесо, ударяясь, запрыгивает на него, отчего и появляется стук. Сначала первая пара колёс создаёт это звук, а затем — вторая, поэтому он и получается таким ритмичным.

«Бархатный путь»

В последнее время российское железнодорожное строительство развивается, пытаясь не уступать западным странам: рельсы свариваются таким образом, чтобы термозазоров не оставалось, поэтому поезд по путям будет ехать плавно и практически бесшумно. Путь, проложенный рельсами длиной в 350 метров называют «бархатным» (или бесстыковым). Такая конструкция продлевает срок службы полотна, а также экономит топливо и электроэнергию. В России Красноярская, части Южноуральской железной дороги и Транссибирской магистрали относятся именно к этому виду путей.

Также стоит отметить, что ответ за грохот поезда несёт суровый российский климат. В тех странах, где не наблюдается больших перепадов температур, зазоры значительно меньше либо их нет совсем.

Какой бы простой ни казалась нам со стороны железная дорога, она представляет собой достаточно сложную транспортную систему , и работает благодаря множеству компонентов. Людям, не связанным с этой областью, сложно понять, какие именно процессы там задействуются и что вызывает те или иные явления. Но теперь вы знаете, почему поезд стучит по рельсам — этот знакомый и романтичный для нас звук вызван попаданием колёс поезда в термозазоры, созданные для предотвращения прогибания рельсов из-за перепада температур. Интересно, будет ли нам не хватать этих убаюкивающих постукиваний, когда в будущем все железнодорожные пути будут проложены рельсами без зазоров?

В конце предлагаем вам посмотреть видео на тему: Почему стучат колеса поезда?

Стучат колеса у поезда

У стука колес железнодорожного вагона очень характерный звук, который не спутаешь ни с чем. И у большинства из нас он ассоциируется с романтикой дальних путешествий, приятными разговорами по душам со случайными попутчиками, радостью летнего отдыха.

Этот звук действительно успокаивает, есть в нем что-то завораживающее. На просторах интернета даже можно даже скачать в формате mp3 мерный стук колес. Слушая это аудио, вы сможете окунуться в облако приятных воспоминаний, связанных с удачной интересной поездкой. Кого-то он вернет в далекий радужный мир детства, с его чудесными воспоминаниями о летних поездках с родителями на морской отдых. Кому-то напомнит приключения студенческих годов и т.д.

Так почему же колеса стучат по рельсам во время движения поезда?

Железная дорога – сложнейший выверенный механизм, работу которого обеспечивают многочисленные составляющие. У простого человека, не специалиста в этой области, мало знаний об обустройстве железнодорожного полотна, но как выглядят рельсы, конечно, известно всем. Поезда передвигаются по железнодорожному полотну, состоящему из огромного количества соединенных между собой рельсов. Максимальная длина одного пролета – 25 м. При укладке ж/д полотна между рельсами специально оставляют небольшой зазор: того требует безопасность. Так делают в тех странах, где наблюдаются существенные сезонные перепады температур, например, как на территории нашего государства.

В зависимости от того, какая температура, стальной рельс может уменьшиться в длине, а может и удлиниться:

  • в холода, в морозное время года, длина рельса меняется в сторону уменьшения;
  • а вот когда жарко, металл, чувствительный к повышению температуры воздуха, расширяется – рельс становится чуть длиннее.

Поэтому укладчики ж/д полотна, выполняя монтаж рельсов, оставляют между ними небольшой зазор: это позволяет составам безопасно ездить в любую погоду.

Так что же происходит в тот момент, когда колесо вагона соприкасается с местом соединения двух сегментом бесконечной колеи? Конец одного рельса под тяжестью вагона немного прогибается, поэтому чтобы выехать на следующий рельс, колесо будто бы «взбирается» на ступеньку. Это происходит с первой парой колес, а затем и со второй. Это сопровождается характерным, всем знакомым звуком, который мы называем «стуком колес».

Бывает ли бесшумная железная дорога?

На территории государств, где не бывает столь заметного колебания температур, сегменты рельсов укладываются плотно друг к другу, то есть без зазоров. Их отсутствие обеспечивает возможность бесшумной езды. Такое железнодорожное полотно есть в Австралии.

На территории постсоветского пространства есть современные бесстыковые ж/д пути. Обычно это чередование участков, на которых уложены сваренные рельсовые плети, длина которых от 350 м.

Почему стучат колеса поезда?

Практически у всех людей, которым приходилось путешествовать поездом, железная дорога ассоциируется с монотонным стуком. Он придает путешествию особую романтику, успокаивает и убаюкивает. Не все пассажиры знают, почему возникает монотонный стук. Теоретически можно предположить, что круглые колеса должны двигаться бесшумно.

Основная причина

Железная дорога схожа с детским конструктором, поскольку при строительстве собирается из отдельных участков. Между отдельными элементами рельс оставляется небольшой зазор. Называется он термозазором и необходим для компенсации изменения параметров металла при перепадах температур. Дело в том, что при повышении температуры во время летнего зноя металл расширяется, а при чрезмерном охлаждении в период зимних морозов – сужается.

Возводить сплошное полотно при постоянных изменениях температуры нельзя. Иначе рельсы могут сильно деформироваться и даже создать аварийную ситуацию. По этой причине во всех странах, где наблюдается выраженная зима и лето, обязательно в железнодорожном полотне делают термозазоры.

Когда колесо переезжает зазор, возникает характерный стук. Звук появляется, даже если щель между рельсами незначительная, так как вагоны «наскакивают» на следующий участок дороги.

Существуют ли бесшумные поезда?

В мире существуют сплошные полотна, так называемые «бесстыковые» рельсы. Главная их особенность в том, что они не имеют зазоров, так как не состоят из отдельных элементов. Но использоваться они могут в странах, где и зимой сохраняется плюсовая температура на довольно высокой отметке.

При путешествии поездом в Австралии вы точно не услышите привычного монотонного стука. Посторонние звуки полностью отсутствуют, поскольку железнодорожное полотно не имеет соединений и зазоров для деформации рельс при температурных колебаниях. В государствах, где имеются минусовые и плюсовые температуры, движение поездов без стука невозможно.

Почему стучат колеса поезда?

Интересно

Но немногие знают, из-за чего колеса поезда стучат. Они же круглые, и должны двигаться бесшумно.

Причина стука колес

Рельсовый стык, термозазор

Рельсовый стык, термозазор

Железная дорога строится из отдельных участков рельсов, как детский конструктор. Создать сплошное ровное полотно совсем несложно, но причина в другом. Возвести металлические рельсы вплотную друг другу нельзя, потому что в жару металл расширяется, а в мороз, наоборот, сужается. Это касается всех стран, в которых ярко выражены лето и зима. Рельсы соединяются друг с другом при помощи термозазоров. Так они служат намного дольше.

  1. Во Франции запрещено целоваться на вокзалах. По мнению властей, это значительно задерживает график отправления поездов.
  2. Самая длинная железнодорожная магистраль – Транссибирская. Ее протяженность – 9300 километров.
  3. Для путешествия по железным дорогам Перу, высота которых более трех километров над уровнем моря, пассажирам выдается кислородная подушка.

Ритмичное постукивание возникают на местах стыков отдельных участок рельсов, даже если между ними имеется минимальный промежуток. Вагоны как бы наскакивают на следующий участок рельсового полотна, из-за чего и возникает ритмичный стук.

Бесшумное передвижение поезда

Есть. Такие рельсы называются «бесстыковые», и встречаются в странах, для которых нехарактерны высокие перепады температур. Они не имеют термозазоров, это сплошное ровное полотно. Поэтому вагоны и не стучат, передвигаясь по рельсам.

  1. Между Венецией и Парижем курсирует «поезд любви». Он имеет телевизор, душевую кабину, двуспальную кровать и первоклассное обслуживание. Отличное начало медового месяца!
  2. В Японии создали поезд, который движется со скоростью более 500 км/ч.

Ответ на вопрос «Почему стучат колеса поезда» прост. Это происходит, когда состав наезжает на отдельные стыки рельсового полотна. В странах, где есть большие плюсовые и минусовые температуры, невозможно построить ровное «бесстыковое» рельсовое полотно. А вот, допустим, в Австралии колеса поезда не стучат.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вопрос по физике:

Почему колеса поезда стучат при движении по рельсам?Когда этот стук сильнее-зимой или летом?)

  • 12.06.2015 14:52
  • Физика
  • remove_red_eye 2956
  • thumb_up 45
Ответы и объяснения 2

Колесо производит удар о рельсу, когда попадает в стык между рельсами. Удар будет тем сильней, чем больше зазор в стыке. Зимой рельсы сжимаются, увеличивая этот зазор. Соответственно удар колеса о стык зимой будет сильней чем летом.

  • 13.06.2015 17:20
  • thumb_up 28

Ну колеса стучат на стыках рельсов. Раньше рельсы были короткие метров по 25-30 и стук был ровный,а сейчас сверкой рельсы валят и стыки метров через 200 как минимум. А их делают для того, чтобы при температурном расширении (летом) рельсы не деформировались

  • 14.06.2015 00:40
  • thumb_up 38
Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат - это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Читайте также: