火车，作为当前日常出行以及节假日远游不可或缺的交通工具，伴着“嘟嘟”声远去的，不仅是一批批学子建功立业的渴望，还有那承载了多普勒效应的物理思绪。本期问答聚焦于火车脚下，告诉你火车如何在复杂的铁路网中实现变轨。火车变轨依靠的是道岔。每一组道岔由尖轨、导轨、岔心、两根护轨和岔枕组成，由长柄以杠杆原理拨动两根尖轨，使车辆轮缘依开通方向驶入预定进路。
解释火车通过道岔变轨之前需要了解火车车轮的构造，火车车轮不是圆柱形的，而是近似于圆台形，并且轮缘在内侧。下面以单开道岔为例，当想让火车由A到B时，就拨动尖轨让它像图1中那样放置。火车左轮不与尖轨接触，直接向B方向行驶，但是右轮因为有轮缘的存在，被尖轨引导至向B方向行驶，从而使火车直行。当想让火车由A到C时，拨动尖轨，让它像图2中那样放置。
这时，火车右轮不与尖轨接触，因此沿着铁轨向C方向行驶，而左轮被尖轨引导，也向C方向行驶，从而实现了火车变轨。