火车在铁轨行走的原理如下：
1、火车的动力来源和现阶段所有交通工具都一样，就是化石燃料燃烧产生能量，再通过电传动传给车轮。电力机车就是把发电厂的电，通过受电弓从接触网引下来后通过变压器和逆变器传给车轮上的电动机。
2、横着的叫枕木，首先的作用是保持轨距，因为只有固定的轨距对列车才有束缚作用。枕木的其次作用是承重传递震动等等，下面的石子是路基的一部分，也是具有承重和承受冲击的作用。
3、司机能够从车载的信号设备获取到前方的信号，线路的限速，线路的坡道，前方的道岔指向等信息，并与沿途车站保持联系确认这些信心，最后依据这些信息驾驶。
4、车站内道岔的指向，信号的开放与否，与列车要经过的径路上是否有检测出有列车占用，设备是否故障，与其他列车的径路是否存在冲突通过一套相互关联逻辑来确保安全。
因为火车是在铁路轨道上行驶的车辆。
火车运行原理是：
火车的转向架卡在轨道上沿着轨道行驶，转弯时转向架转动，让火车沿着轨道继续行驶。转弯时外轨高于内轨。
特点是：
铁轨能提供极光滑及坚硬的媒介让列车车轮在上面以最小的摩擦力滚动，使这上面的人感到更舒适，而且它还能节省能量。如果配置得当，铁路运输可以比路面运输运载同一重量物时节省五至七成能量。而且，铁轨能平均分散列车的重量，使列车的载重能力大大提高。
扩展资料
中国发展史：
19世纪，中国继日本及印度之后成为第三个修建铁路的亚洲国家。1875年，英国在上海铺设了14.5公里长的吴淞铁路，成为中国第一条营运铁路。第一次见到火车的中国人对这一新兴事物充满恐惧。尽管如此，受“师夷长技以治夷”思想影响的“洋务派”清政府官员还是被迫接受了修建铁路，于1881年建造了第一条清政府主张兴建的官办铁路：唐胥铁路。
中国第一辆火车是当时唐胥铁路总工程师的夫人仿照英国著名的蒸汽机车“火箭号”而造成的，并把它命名为“中国火箭号”。因为中国工人在机车两侧各刻一条龙，于是把它叫做“龙号”机车。
八国联军入侵之后，国内要求保卫路权、自修铁路的呼声越来越大，清政府终于决定自行兴建第一条完全由中国人自行设计施工的铁路——京张铁路。该铁路由铁路工程专家詹天佑主持设计建造。作为京张铁路总工程师，詹天佑创造性地运用了“人”字型铁路，使火车能在山区陡坡通行。
参考资料来源：百度百科-铁路
参考资料来源：百度百科-火车
火车的车轮是铁的，如果想高速平稳的运行，就不能在水泥地面，因为水泥地面还是很粗糙，并且容易破损，柏油地面则硬度不够。无法承载整个列车。所以必须依靠能够承重，并且有足够的硬度和韧性的材质来制造路面。而这些都是钢材所具备的属性。所以火车必须运行在钢轨上。但光有钢轨还不够。
地面是软的，即便钢轨能承受火车的重量，地面也不能承受，因为地面要承受火车和钢轨的总重。所以这就是为什么钢轨必须铺在梯形路基上。如果注意观察的话，铁路的路基截面是梯形的（桥梁上也是），最上面是钢轨，然后是枕木（现在都是水泥枕木），枕木下面则是碎石子，用来把力量分散开来。碎石子下面都是用轧路机压过很多次的硬地面，可以用土，也可以用公路路基用的那种黑土。如果不这么造的话，钢轨会因为承受不住火车的重量而陷入泥土中。
铁路轨道，简称路轨、铁轨、轨道等。用于铁路上，并与转辙器合作，令火车无需转向便能行走。轨道通常由两条平行的钢轨组成。钢轨固定放在轨枕上，轨枕之下为路碴。以钢铁制成的路轨，可以比其它物料承受更大的重量。
轨枕亦称枕木，或路枕，功用是把钢轨的重量分开散布，和保持路轨固定，维持路轨的轨距。一般而言，轨道的底部为石砾铺成的路碴。路碴亦称道碴、碎石或道床，是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上（在桥上就相当常见），甚至嵌在混凝土里面。
