Почему поезда не ездят в гору?

Вы замечали, что поезда никогда не едут в гору? Какое-бы огромное количество километров не занимала дорога - поезд всегда движется по прямой линии. Если вдруг на пути встречается гора - через нее рубят тоннель, либо строят мост. Благодаря этому появляются вот такие завораживающие места:

Так почему-же поезд двигается только по прямой линии? Оказывается, все дело в трении. Рельсы сделаны из стали, и колёса — тоже. Между двумя гладкими стальными деталями трение меньше, чем между шиной и дорожным покрытием. Оно даже меньше, чем между кожей и стеклом.

Несмотря на это, сцепление между колесом и рельсами позволяет поезду двигаться вперёд — всё потому, что огромная масса локомотива или вагона ложится на очень маленькую площадь соприкосновения колёс и рельс.

Чтобы сдвинуть поезд с места, нужно приложить большую силу, способную преодолеть силу трения, вес поезда и аэродинамическое сопротивление. На плоскости это сделать гораздо проще, благодаря чему поезда развивают серьёзные скорости и тянут внушительные грузы. Но всё меняется, как только рельсы уходят в горку.

Однако, еще в 19 веке Эдуарду Лохеру пришло в голову достаточно элегантное решение этой проблемы. В Швейцарии есть железная дорога с уклоном в 48%, идущая на вершину горы Пилатус. Вот как она выглядит сейчас:

Но 200 лет назад ничего подобного не было. Лохер мечтал построить железную дорогу прямо наверх, до вершины, сделав ее доступной для массового туризма. Нужно учитывать, что тогда в горах Швейцарии безраздельно господствовала технология канатных дорог. И понятно, что к идее все отнеслись довольно скептически.

Однако будучи опытным инженером, он разработал систему, которая была на самом деле достаточно простой и основывалась на особом виде железной дороги, между рельсами которой дополнительно прокладывается зубчатая рейка (рельса).

Красивая история, которая показывает, что все возможно - стоит только захотеть :)