Глава шестая. Тепловые явления

Когда Октябрьская железная дорога длиннее - летом или зимой?

На вопрос: "Какой длины Октябрьская железная дорога?"- кто-то ответил:

- Шестьсот сорок километров в среднем; летом метров на триста длиннее, чем зимою.

Когда Октябрьская железная дорога длиннее - летом или зимой?

Неожиданный ответ этот не так нелеп, как может показаться. Если длиной железной дороги называть длину сплошного рельсового пути, то он и в самом деле должен быть летом длиннее, чем зимой. Не забудем, что от нагревания рельсы удлиняются,- на каждый градус Цельсия более чем на одну 100 000-ю своей длины. В знойные летние дни температура рельса может доходить до 30-40° и выше: иногда рельс нагревается солнцем так сильно, что обжигает руку. В зимние морозы рельсы охлаждаются до -25° и ниже. Если остановиться на разнице в 55° между летней и зимней температурой, то, умножив общую длину пути 640 км на 0,00001 и на 55, получим около ¹/₃ км! Выходит, что и в самом деле рельсовый путь между Москвой и Ленинградом летом на треть километра, т. е. примерно метров на триста длиннее, нежели зимой.

Изменяется здесь, конечно, не длина дороги, а только сумма длин всех рельсов. Это не одно и то же, потому что рельсы железнодорожного пути не примыкают друг к другу вплотную: между их стыками оставляются небольшие промежутки - запас для свободного удлинения рельсов при нагревании^*. Наше вычисление показывает, что сумма длин всех рельсов увеличивается за счёт общей длины этих пустых промежутков; общее удлинение в летние знойные дни достигает 300 м по сравнению с величиной её в сильный мороз. Итак, железная часть Октябрьской дороги действительно летом на 300 м длиннее, нежели зимой.

^* (Зазор этот, при длине рельсов 8 м, должен иметь при 0° размер 6 мм. Для полного закрытия такого зазора нужно повышение температуры рельса до 65° Ц. При укладке трамвайных рельсов 1 нельзя, по техническим условиям, оставлять зазоры. Это обычно не вызывает искривления рельсов, так как вследствие погружения их в почву температурные колебания не так велики, да и самый способ скрепления рельсов препятствует боковому их искривлению. Однако в очень сильный зной трамвайные рельсы всё же искривляются, как I наглядно показывает прилагаемый рисунок 78, исполненный с фотографии.

То же случается иногда и с рельсами железнодорожного пути. Дело в том, что на уклонах подвижной состав поезда при движении увлекает рельсы за собой (иной раз даже вместе со шпалами); в итоге на таких участках пути зазоры нередко исчезают, и рельсы прилегают друг к другу концами вплотную.)