根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

时间:2023-11-17 17:29:02

如果你曾经沿着铁轨的路基走过,肯定看到过标有千米数的路标,但是你看见过图所示那样的牌子吗?上面的数字又代表什么意思呢?

根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

图 铁轨路基上的路标。

其实,图中的牌子是铁路上的“坡度标志”。先来看一下图中左边的指示牌,图中上面的0.002的意思是,在这一路段上铁路的坡度是0.002,也就是说,在这段路中,每隔1000毫米,路轨会抬高或降低2毫米。下面的数字140的意思是,在这段路上140米的范围内,路轨的坡度都是0.002。到了140米尽头,会有另一个指示牌表明下一段路上的坡度。右边的指示牌表示,在前方55米,每1000毫米,路轨会抬高或降低6毫米。

学会了读“坡度标志”,就可以通过上面的数值计算出两个标志之间铁轨的高度差了。比如,对于左边的指示牌,高度差是:

0.002×140=0.28(米)

对于右面的指示牌,高度差是:

0.006×55=0.33(米)

从这里可以看出,铁路上的坡度大小不是用度数来表示的。但是,我们可以把它换算成度数。在图中,我们假设AB是铁轨,BC是点A和点B之间的高度差,那么铁轨AB对于水平线AC的坡度就是根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

。从图中可以看出,角A很小,所以可以把AB和AC看成一个圆的半径,BC看作这个圆上的一段弧。由坡度根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

的大小,就可以计算出角A的大小了。

回到题目中,如果坡度是0.002,我们知道,当弧长正好是半径的根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

时,这个角等于1度。这里的半径是0.002,我们用x表示这个角的大小,那么,可以得到下面的比例关系:

根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

所以,x=0.002×57≈0.11°

也就是大约7′。

实际上,铁路线上所允许的坡度是极小的。一般来说,这个坡度都要小于0.008。如果把它换算成度数,也就是0.008×57≈0.5°。也就是说,铁路的坡度的极限是0.5°。也有一些铁路,由于地形的原因,把这个坡度极限改为了0.025,如果换算成度数,就是1.5°左右。

对于这么小的坡度,我们是根本感觉不到的。如果是步行,只有当脚下路面的坡度大于根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

的时候,我们才能感觉得出来。如果换算成度数,就是根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

,也就是大约2.5°。

如果我们沿着铁路走很远的距离,比如,几千米,并把这段路上的所有坡度标志抄下来,那么我们就可以根据这些坡度,计算出这段路总的起伏情况,也就是起点和终点的高度差。

【题目】在一段铁路上,你从第一块标出为“升高根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

”的坡度指示牌开始,一共走过了下面的几块指示牌:

根据铁轨的坡度指示计算共走了多远的距离,起点和终点的高度差

如果这些指示牌是依次经过的,并在走到最后一块儿指示牌时停住,那么你一共走过了多远的距离?起点和终点的高度差是多少?

【解答】根据上面的指示牌,走过的长度就是:

153+60+84+121+45+210=673(米)

升高的高度是:

0.004×153+0.0017×84+0.0032×121≈1.15(米)

降低的高度是:

0.004×210=0.84(米)

所以,终点比起点升高的高度是:

1.15-0.84=0.31(米)