Question

Чтобы узнать не приближается и поезд к рельсу прикладывают ухо. Если рельс гудит, значит поезд идёт. Объясните это явление

Answer 1

При ударах на стыках рельс создается звуковая волна, которая распространяется как по воздуху так и по рельсу. Скорость звука по металлу очень высоко, и приближение поезда можно зафиксировать по гудящему рельсу. 

Answer 2

Почему рельс гудит, когда поезд приближается?

Когда поезд приближается к рельсу, возникает физическое явление, называемое колебательным резонансом. Колеса поезда и рельсы образуют систему, которая может колебаться под воздействием движущегося поезда. Колебания передаются через колеса и оси поезда на рельсы, вызывая их вибрацию и гудение.

Как работает колебательный резонанс?

Колебательный резонанс возникает, когда частота колебаний системы совпадает с ее собственной резонансной частотой. Резонансная частота зависит от массы и жесткости системы. В случае поезда и рельсов, резонансная частота зависит от их массы и упругих свойств.

Когда поезд движется по рельсам, колеса и оси поезда передают свои колебания на рельсы. Если частота колебаний поезда совпадает с резонансной частотой рельсов, возникает усиление колебаний и рельсы начинают гудеть. Гудение может быть слышно в виде низкочастотного звука.

Зачем прикладывают ухо к рельсу?

Прикладывание уха к рельсу является одним из способов определить, приближается ли поезд. Когда рельс гудит, это указывает на наличие движущегося поезда. Звук, возникающий при колебаниях рельсов, может быть воспринят человеческим ухом, особенно если ухо приложено к рельсу.

Однако, стоит отметить, что прикладывание уха к рельсу не является самым надежным способом определения приближения поезда. Существуют более современные и точные методы, такие как использование звуковых и визуальных сигналов на железнодорожных переездах, радиосвязь между поездом и диспетчерским центром и другие технологии, которые обеспечивают безопасность движения поездов.

Вывод

Таким образом, гудение рельсов при приближении поезда объясняется колебательным резонансом, вызванным взаимодействием колес поезда и рельсов. Прикладывание уха к рельсу может помочь определить наличие движущегося поезда, но существуют более надежные и современные методы определения приближения поезда.