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火车在铁轨行走的原理是基于牛顿第三定律和轮轴原理。当火车行驶时，轮轴与轨道之间产生了摩擦力，使得火车得以前进。在牛顿第三定律的作用下，火车发动机释放出的能量推动车轮转动，因而产生了反作用力，使火车向前移动。此外，轮轴的设计也为火车行进提供了重要支撑，它减少了摩擦力，并使火车更容易地行驶在铁轨上。总的原理是通过将能量转化为动力，支撑火车在铁轨行走。这一系列的原理和技术让火车成为了高效、可靠的运输工具。
1、火车的动力来源和现阶段所有交通工具都一样，就是化石燃料燃烧产生能量，再通过电传动传给车轮。电力机车就是把发电厂的电，通过受电弓从接触网引下来后通过变压器和逆变器传给车轮上的电动机。
2、横着的叫枕木，首先的作用是保持轨距，因为只有固定的轨距对列车才有束缚作用。枕木的其次作用是承重传递震动等等，下面的石子是路基的一部分，也是具有承重和承受冲击的作用。
3、司机能够从车载的信号设备获取到前方的信号，线路的限速，线路的坡道，前方的道岔指向等信息，并与沿途车站保持联系确认这些信心，最后依据这些信息驾驶。
4、车站内道岔的指向，信号的开放与否，与列车要经过的径路上是否有检测出有列车占用，设备是否故障，与其他列车的径路是否存在冲突通过一套相互关联逻辑来确保安全。
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