لماذا يسير القطار على سكة حديد
القطار هو وسيلة نقل هامة جدا، وخاصة في نقل البضائع. ويعد القطار أحد الحلول الرئيسية التي تستخدم في المسافات البعيدة التي يصعب استخدام السيارة فيها. يسير القطار على خطوط السكك الحديدية المكونة من مسارين مختلفين للذهاب والإياب، وفي زمن محدد وثابت، حتى لا يحدث تصادم بين القطارات القادمة من اتجاهين مختلفين أو في نفس الاتجاه، والذي يؤدي إلى الكثير من الخسائر سواء في الأرواح أو الخسائر المادية.
ومن المعروف أن القطار يتحرك على عجلات مصنوعة من الحديد الصلب ، وهو عبارة عن قاطرة أمامية تحتوي على محرك قوي يعمل على سحب العربات الأخرى خلفه ، وهذه العربات أيضا تعتمد على عجلات مصنوعة من الحديد الصلب ، وتم تصنيع هذه العجلات بحيث تحتوي على حافة جانبية من الداخل تستند على القضبان الحديدية وتمنع القطار من الخروج عن القضبان ، وفي هذه المقالة نتحدث عن سبب تحرك القطار على السكة الحديدية.
بداية اختراع القطار
بدأ استخدام القطار لأول مرة في إنجلترا عام 1789، وانتشر استخدامه في جميع أنحاء البلاد. كانت القطارات في ذلك الوقت تعمل بالفحم، والفحم هو مصدر الطاقة. يتم تسخين خزان المياه في القاطرة بالفحم لإنتاج بخار شديد الضغط، ويتم استخدامه لتحريك الآلة البخارية التي تدير عجلات القطار.
مع التقدم العلمي، تم تصنيع القطارات الكهربائية والاستغناء عن الفحم والبخار. أصبحت القطارات تعمل الآن بمحرك كهربائي موجود في القطارة الأولى. منذ ذلك الحين، تطورت القطارات باستمرار. تم تصنيع قطارات تعمل بالديزل وتنتشر في جميع البلدان بسبب سهولة استخدامها. لا تحتاج هذه القطارات إلى وجود خط كهربائي فوقها أو تحتها. يعمل وجود الكهرباء على زيادة سرعة القطارات إلى أكثر من 500 كيلومتر في الساعة.
لماذا يسير القطار على سكة حديد
عندما نتحدث عن السكة الحديد فأننا نتحدث عن اختراعين هامين هما:
– السكك الحديدية والقطارات تمثلان شيئا واحدا، ولكن تم اختراع السكك الحديدية قبل القطار بما يقرب من 2500 عاما، ويعود ذلك إلى اختراع العجلات من قبل الإغريق والمصريين، حيث قاموا بابتكار مسار لها لنقل البضائع والحجارة الضخمة.
قام الإغريق بحفر خطوط أرضية بعمق يبلغ حوالي 15 سم لعمل مسارات للعربات، حيث كانت تدفع العربات على خطين متوازيين بمسافة متر واحد، وفي الأعياد كان يقومون بوضع عرباتهم الخشبية المحملة بالتماثيل والزخارف على المسارات الأرضية داخل وخارج المعبد.
في القرن السادس عشر، تم استخدام خطوط أرضية من الحديد فوق الأرض، والتي تعرف الآن باسم قضبان، لنقل الفحم من المناجم بواسطة عربات تم تركيبها عليها، ومن هنا تم تطوير شكل العجلات حتى تم صنعها من الحديد، وكان الظهور الأول لتلك العربات في ألمانيا.
ظهور أول سكة حديد
افتتحت أول سكة حديد رسميا في عام 1825 ميلاديا، وقام بتخطيطها الإنجليزي جورج ستيفنسون، صاحب مناجم كلينجورث، وذلك لنقل الفحم من مناجمه إلى الخارج. بنى ستيفنسون السكة الحديدية من منطقة ستوكتون إلى دارلنجتون، ثم إلى شيلدون، وتبلغ مسافتها حوالي 40 كيلومترا. استخدم ستيفنسون المحركات البخارية لسحب العربات التي تحمل الفحم على الخطوط الصعبة التي لا يمكن استخدام الجنازير والبكرات فيها. وبعد التفكير الكثير، قرر ستيفنسون صنع القطارات بنفسه.
فدخل شريكا مع شركة هندسي من أجل أنتاج خط خط ستوكتون – دارلنجتون والذي استخدم في البداية في نقل البضائع ، ولكن لم يستمر الأمر كثيرا ثم تم استخدامه في نقل الركاب أيضا ، فتم تجهيز عربات مناسبة مخصصة لنقل الركاب ، ولكنها كانت تجر بواسطة الخيل أحيانا ، وظل استخدام القاطرات على عربات البضائع.
وهنا بدأ رجال الأعمال في التفكير في بناء خط سكة حديد بين مدينة مانشستر وميناء ليفربول ، وذلك من أجل نقل المواد الخام إلى المصانع ، فتم مسح تمهيدي للطريق الذي تم اقتراحه ، من أجل البدء في تنفيذ المشروع ، إلا أن أصحاب الأراضي رفضوا بشكل قاطع مرور السكة الحديد من أراضيهم ، فتقدموا بشكوى للبرلمان البريطاني ، والذي عليه تم التصديق على بناء خط السكة الحديد ، واستمر هذا المشروع لمدة أربعة أعوام تم بنى خلالها 63 جسرا ، وفي 15 سبتمبر من عام 1830 استخدم أول خط بخاري لنقل الركاب.