火车是内轨高还是外轨高

火车的外轨通常比内轨高。

火车外轨高于内轨的设计，这种被称为“轨距加高”或“外轨超高”的铁路设计，主要是为了解决火车在高速行驶时产生的离心力问题，确保列车在转弯时的稳定性和安全性。

以下是详细的解释：

1. 离心力的影响：当火车在转弯时，由于速度较快，会产生离心力。如果轨道的内外轨高度相同，火车在转弯时，由于离心力的作用，可能会向外侧倾斜，这样不仅影响乘客的乘坐舒适度，还可能对轨道和列车的结构安全构成威胁。

2. 外轨超高的作用：通过将外轨设计得比内轨高，可以使得火车在转弯时产生一个向内的倾斜，这样离心力就被轨道的倾斜角度所抵消，从而保持列车的稳定。这种设计使得火车在转弯时不会过度倾斜，确保了乘客的乘坐安全和列车的运行平稳。

3. 物理原理：根据牛顿的第一定律，即惯性定律，一个物体如果没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动状态。火车在转弯时，如果没有外力（如轨道的倾斜）来平衡离心力，它将倾向于继续沿直线运动，这就是为什么需要外轨超高设计的原因。

4. 历史原因：外轨超高的设计并非现代铁路的独创，早在19世纪，工程师们就已经开始尝试在曲线上设置外轨超高。这种设计经过多年的实践和完善，已经成为现代铁路设计中的一个重要组成部分。

5. 适用范围：外轨超高设计主要适用于高速铁路和城市轨道交通系统中。在低速铁路中，由于速度较慢，离心力的影响较小，因此外轨超高可能不是必需的。

总之，火车外轨高于内轨的设计是为了在列车转弯时提供额外的稳定性和安全性，防止列车因离心力而倾斜，确保乘客的舒适度和铁路系统的可靠性。