50kg/m不能伸缩的钢轨,当轨温变化10℃时,钢轨内产生约()的温度力.

这道题目考察的是钢轨温度力的计算，是铁路工程中一个非常重要的知识点。当外界温度发生变化时，由于钢轨材料（通常是钢材）具有热胀冷缩的性质，如果钢轨被固定不能自由伸缩，则会在内部产生应力，这种由温度变化引起的内力称为温度力。 ### 解析 - **50kg/m**：指的是每米长度上钢轨的质量为50千克，这是衡量钢轨规格的一种方式。 - **不能伸缩**：意味着钢轨两端被牢牢固定住，不允许随着温度的变化而发生长度上的改变。 - **轨温变化10℃**：即环境温度相对于铺设或调整时的基准温度上升或下降了10摄氏度。 - **约163kN**：这里的kN是指千牛顿(kilonewton)，是一种力的单位。163kN表示大约163,000牛顿的力量。 ### 为什么选择163kN作为答案？ 根据铁路工程中的经验公式，对于标准碳素钢制成的钢轨，其线膨胀系数约为12×10^-6/°C（即每升高一度，每米长的钢轨会增加约0.012毫米）。因此，当温度变化10°C时，理论上每米钢轨将尝试伸长或缩短0.12毫米。但是因为钢轨被固定住了，所以它实际上不会移动，而是会产生相应的内部应力来抵抗这种变形趋势。 具体到50kg/m类型的钢轨，其截面积大约为65.8平方厘米。利用胡克定律F=EAΔL/L（其中E为弹性模量，对于普通碳素钢约为210GPa；A为横截面积；ΔL为理论上的长度变化量；L为原始长度），可以估算出在给定条件下产生的温度力大小。经过计算后得到的结果接近于163kN。 简单来说，这个数值反映了在特定条件下（如题所述），由于温度变化导致的钢轨内部所承受的压力大小。理解这一点有助于设计更加安全可靠的铁路系统，尤其是在温差较大的地区。