火车的车轮和铁轨是卡住的，防止脱轨！

以下是火车制动原理

19世纪初，以蒸汽为动力的火车出现了。在1829年举行的一次“火车竞赛”中，斯蒂芬森驾驶着满载的“火箭”号机车，以时速56公里创造了陆地第一个车辆奔跑速度。此后不久，呼啸的火车开始奔驰在美国和欧洲大陆。形成了铁路交通运输业蓬勃发展的新时代。

但是，这时的火车还不够完善。致命的缺点是刹车不灵，经常导致运行事故。在一般公众眼里，火车也是一种不安全的交通工具，有人将它戏称为“踏着轮子的混世魔王”。

当时的火车刹车装置十分原始，最初仅仅装在车头上，完全凭司机的体力扳动闸把来刹车，很难使沉重的列车迅速停下来。后来改进为每节车厢上都安一个单独的机械制动闸，配备一个专门的制动员，遇有情况，由司机发出信号，各个制动员再狠命接下闸把。这样虽然稍好一些，但仍然不能迅速地刹住列车。因此，发明一种灵敏有效的火车刹车装置，已成了铁路系统一项亟待解决的大问题。

很多人都曾致力于改进火车刹车装置的研究，但谁也没想到，最终获得成功的却是一位贫困的美国年轻人——威斯汀豪斯，他发明了一种灵敏可靠的空气制动闸，给火车这匹巨大不羁的“铁马”，系上了“缰绳”，在铁路安全运输史上竖立了一个值得纪念的里程碑。

威斯汀豪斯发明新型火车空气闸的念头，是由一次偶然的事件激发起来的。他在一次旅行中，恰好赶上了因火车刹车不灵造成的严重撞车事故。目睹了一场车毁人亡的惨剧，他当时就下定决心，要发明一种有效的制动闸，来避免交通事故的发生，保障铁路运输的安全。

他首先想到了蒸汽。既然列车是蒸汽推动的，为什么不能用蒸汽来制动呢？他设计了一套装置，用管路把锅炉和各个车厢连接起来，试图用蒸汽来推动汽缸活塞，从而压紧闸瓦，达到刹车的目的。但由于高压蒸汽在长长的管路里迅速冷凝，丧失压力，实验未能取得预想的效果。

威斯汀豪斯正在一筹莫展时，有一天他偶然买了一份《生活时代》报，一条报道法国开凿塞尼山隧道，介绍压缩空气驱动大型凿岩机的消息，使他联想到苦思冥索的制动闸：既然压缩空气可以驱动凿岩机，开掘坚硬的岩石，或许也能够驱动火车制动闸。

基于这个想法，威斯汀豪斯终于制成了新型的空气闸。其原理并不复杂，只要增加一台由机车带动的空气压缩机，通过管道将压缩空气送往各个车厢的汽缸就行了。刹车时，只要一打开阀门，压缩空气就会推动各车厢的汽缸活塞，将闸瓦压紧，使列车迅速停下来。

1868年，年仅23岁的威斯汀豪斯取得了空气制动闸的专利权，组成了威斯汀豪斯制动闸公司。直到今天，空气制动闸仍然是火车和汽车运行的安全保障。为什么汽车是靠轮胎行驶的？而火车为什么不能用轮胎呢？火车为什么不会爆胎呢？

因为火车需要按照轨迹走，可以开的很快，承重也比较多。相反汽车是可以随便开到哪里都可以，但速度和承重比不上火车。相对论火车的例子是怎样的

相对论中关于火车例子的实验是：现在有一列火车，它向西运动，在它上面有个以光速上下运动的小球。那么车上的人，看到的就是小球以光速做上下运动。可是在地面上相对于火车来说，处于静止状态的人们，看到的却是——小球在上下运动的同时，还跟随火车向西运动。也就是叠加的运动。

这因为小球一个周期里的运动路程是个折线，火车的人们看到的小球只是上下运动，它的路程小于地面人们的折线运动。根据狭义相对论的光速不变原理，小球震动一个周期的时间等于小球一个周期运动路程除以光速。因此火车的人们观测小球完成一个周期所需时间小于地面人们测量的时间。