火车车轮与铁轨之间的设计考虑到了摩擦力和重量分布，以确保稳定且安全的行驶。火车车轮的外缘是锥形的，这意味着当车轮在铁轨上前进时，其接触面积会不断变化，从而自动调整至最佳接触状态。这种设计增加了车轮与铁轨之间的摩擦力，减少了打滑的可能性。此外，火车的重量也起到了关键作用。火车车体和货物的重量通过车轮均匀地施加在铁轨上，产生了足够的正压力，这进一步增强了摩擦力。在火车加速或减速时，这种摩擦力确保车轮能够紧紧跟随铁轨的轮廓，而不会发生打滑。