Tại đường ray tàu hỏa lại làm bằng thép?

Tàu hỏa ban đầu từng là loại tàu có bánh gỗ chạy trên đường ray bằng gỗ, nên lực cản lăn rất lớn. Mãi đến hơn 100 năm trước, sau khi đầu máy hơi nước ra đời, bánh xe và đường ray được làm bằng sắt thép, nhờ đó lực cản lăn giảm đi rất nhiều.

Theo thí nghiệm, một chiếc ô tô chở đầy tải nếu đỗ trên mặt đường đá dăm thì cần tới 125 người mới có thể đẩy cho nó chạy. Nhưng một toa tàu hỏa có trọng lượng tương đương, nếu đỗ trên đường ray bằng phẳng, chỉ cần hai người là có thể đẩy được. Rõ ràng, chạy trên đường ray thép giúp tàu hỏa tiết kiệm rất nhiều năng lượng và nâng cao hiệu suất vận chuyển.

Ngoài ra, bản thân tàu hỏa rất to và nặng. Nếu bánh xe chạy trực tiếp trên đường sỏi đá hoặc đường xi măng, mặt đường sẽ dễ bị lún xuống. Khi dùng ray thép kết hợp với tà vẹt gỗ, áp suất của tàu tác dụng lên nền đường được giảm bớt. Hơn nữa, khoảng cách giữa hai thanh ray vừa khớp với khoảng cách giữa hai mép gờ của bánh xe cùng trục trên tàu.

Nhờ sự ăn khớp giữa bánh xe và đường ray, tàu hỏa có thể chạy theo đúng phương của đường ray. Đó cũng là một trong những lý do tàu hỏa phải chạy trên đường ray bằng thép.