100个物理小常识，精选100个有趣的物理话题

我国高铁的实验速度能接近600km/h。高铁为什么能开这么快？除了动力因素，承载高铁的铁路也很有讲究。只有当高铁的铁路达到要求时，才能承载开得那么快的列车。

高铁的铁轨有几个核心要求：首先跟普通铁路的铁轨相比，高铁铁轨的材料纯度更高。出人意料的是，高铁的铁轨实际上比较“软”，因为高铁的车轮以很高的转速与铁轨摩擦，肯定会有损耗，这时不能让铁轨和车轮都很“硬”。硬碰硬的情况，就好比两把都很锋利坚硬的宝剑对砍，结果定然是两把剑都被砍得坑坑洼洼、两败俱伤，但如果拿宝剑砍木头，剑肯定没事，木头则会断。铁轨和车轮最好是一硬一软，避免两败俱伤的局面出现。那具体应该谁硬谁软呢？答案是让更换方便的那一方软，那当然是铁轨比较好更换。在高铁运行过程中，各段铁轨并非一直都处在被磨损情况下。任何一段特定的铁轨，只有在车辆经过的时候，才会经历一定的磨损，并且磨损的时间很短，列车呼啸而过的短时间之后，铁轨经历的磨损就结束了。而车轮却是全程都在经历磨损，所以高铁的车轮比铁轨经历的磨损要多，磨损多的就应该被设计得更加耐磨，因此高铁的车轮应该比铁轨设计得硬一些，相比之下，高铁的铁轨要更“软”。

除此之外，高铁的铁路用高架桥铺设的比较多，因为高铁速度快，车一定要稳。尤其在穿山的过程中，自然地貌的地基是不够稳的，所以要架桥。由于高铁速度快，拐弯时离心力大，所以高铁的铁轨都要转大弯，用来减小离心力，以防高铁车厢飞出去。在自然地貌中，过山的时候蜿蜒曲折，还不如架设高架铁路，更易于设计和方便控制。

同时，高铁铁轨不是铺在碎石路上，它的路基是用混凝土浇筑出来的，这也是为了高铁行进过程中的稳定性，碎石路容易产生显著的形变从而影响高铁行车的稳定性。列车在运行中容易激起碎石，崩起来打到车身上会严重损坏车体，高铁的高速要仰仗它的流线型车身，车身损坏会影响它的稳定性。流线型的形状被破坏的话，也会增大车体承受的空气阻力。

最后，传统火车开起来，你坐在上面都会听到吭哧吭哧的声音，这是因为传统铁路的铁轨和铁轨之间有一条缝隙，为的是在季节变换、铁轨热胀冷缩的时候，不至于挤压坏。高铁则是铺好铁路之后直接把铁轨焊接起来，这是因为高铁速度快，为了追求列车的稳定性，不能容忍铁轨之间的缝隙对列车的平稳运行产生影响。

高铁之所以能跑那么快，不光要讨论它的动力系统如何提供强劲的动力，还要考察列车运行的环境，看能否支撑高速的运行。