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悬浮的高速列车,你敢坐吗?

作者:青菜
来源:好奇号
日期:2020-07-02 13:53:40
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       6月21日,在上海同济大学磁浮试验线上,一辆高速磁悬浮列车成功试跑,时速高达600千米!
 
       时速600千米有多快?普通民航飞机的飞行速度通常为800~900千米每小时,所以说,磁悬浮列车也就比飞机慢一点点。那它为什么可以跑得这么快呢?
 
       列车向前运行时,主要受到两个阻力,一个是空气阻力,另一个就是列车与轨道的摩擦力。通过改变车头形状,可以减小列车受到的空气阻力,但摩擦力却不容易改变。因为摩擦力的大小和物体的重量以及接触面的光滑程度有关系,虽然科学家可以让铁轨的表面变得更光滑,但是列车实在太重,很难大幅降低列车与铁轨的摩擦力。
 
       但是,这没有难倒科学家:只要让列车不接触铁轨,这样摩擦力不就没有了?可是,怎样才能让列车不接触铁轨呢?
 
       玩磁铁的时候,你会发现,一块磁铁的一端总是喜欢跟另一块磁铁的一端紧紧吸附在一起,如果我们改变其中一块磁铁的方向,两块磁铁就会互相排斥,这是因为磁铁具有“同极相斥,异极相吸”的特性[每块磁铁都有南极和北极,两块磁铁的南极(或北极)相对,会互斥;南极和北极相对,就对相吸]。
 
       科学家也发现了这个现象,并且把这个原理应用到了列车上:如果在铁轨和列车底部安装同极的磁铁,列车和铁轨就会互相排斥,只要这种互斥力足够大,那列车不就会悬空了吗?这就是磁悬浮的基本原理,不过安装在列车上的不是普通的磁铁,而是可以通电的线圈,线圈通电就会形成磁场;改变电流的大小,磁场强度也会随之改变,这样可以更加灵活的控制列车,让列车和轨道之间始终保持10毫米左右的空隙。
 
       另一方面,电磁力还是磁悬浮列车的动力来源。通电后,轨道两侧就变成了一节一节有北极和南极的电磁铁:前一节轨道磁铁的北极与车厢上的北极互相排斥,就会推着列车往前走;下一节轨道磁铁的南极与车厢上的北极相互吸引,就会牵引列车往前。轨道上的电磁铁会随着列车前进而不断变化磁极,保证磁悬浮列车不断向前。
 
       除了速度快,磁悬浮列车还有许多其他优点,比如低噪音、环保、舒适等,未来磁悬浮列车必然会成为人们出行的优先选择,到时候你会选择乘坐吗?
 

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