Sevgili öğrenciler, demiryolu rayları döşenirken aralarında neden boşluklar bırakıldığını anlamak için çok önemli bir fizik kuralını hatırlamamız gerekiyor: Isıl Genleşme.
Hemen hemen tüm maddeler, sıcaklıkları arttığında hacimleri de artar. Buna ısıl genleşme denir. Kışın soğukta büzüşen (küçülen) maddeler, yazın sıcakta genleşir (büyür). Demiryolu rayları da metalden yapıldığı için bu kurala tabidir.
Yaz aylarında hava sıcaklığı çok yükselir. Güneşin etkisiyle rayların sıcaklığı da ciddi oranda artar. Bu sıcaklık artışı, rayların boyunun uzamasına, yani genleşmesine neden olur.
Eğer rayların arasında hiç boşluk bırakılmasaydı, genleşen raylar birbirine çarpar ve birbirlerini itmeye başlardı. Bu itme kuvveti o kadar büyük olurdu ki, raylar düz duramaz, bükülür, yamulur ve hatta yerinden çıkardı. Bu durum, tren kazalarına yol açabilecek çok tehlikeli bir durum olurdu.
İşte tam da bu yüzden, mühendisler rayların arasına belirli boşluklar bırakır. Bu boşluklar, yazın sıcakta genleşen rayların birbirine çarpmadan, rahatça uzayabilmesi için gerekli alanı sağlar. Böylece raylar bükülmez, güvenli bir şekilde yerinde kalır ve trenlerin güvenli geçişi sağlanır.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
A) Rayların daha estetik görünmesini sağlamak: Boşlukların estetikle bir ilgisi yoktur, tamamen güvenlik ve mühendislik nedeniyledir.
B) Rayların ağırlığını azaltmak: Boşluklar rayların toplam ağırlığını kayda değer bir şekilde azaltmaz.
C) Rayların yazın sıcakta genleşmesini engellemek: Genleşmeyi engellemek mümkün değildir, bu doğal bir fiziksel olaydır. Amaç, genleşmenin olumsuz etkilerini yönetmektir.
D) Rayların yazın sıcakta genleşmesi için yer bırakmak: Bu açıklama, yukarıda anlattığımız ısıl genleşme prensibi ve boşlukların temel amacı ile tamamen örtüşmektedir.
Cevap D seçeneğidir.
