火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行

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  • “若在某转弯处规定行驶速度为v时能保证内外轨均不受作用力,"这句话中丢了二个重要的字:内外轨均不受侧向作用力.

    此时水车转弯时做圆周运动的向心力就只由重力和支持力(垂直二条铁轨的平面)这二个力的合力水平指向转弯的圆心,大小为mgtanθ.(自己画受力图并作出平行四边形的对角线,即为合力)

    再由牛顿第二定律得mgtanθ=mv^2/r

    求出v=√rgtanθ.

    这就是技术人员计算出在以火车转弯处火车的速度.若实际速度大于这个速度,需要的向心力就在增大,此时必须由外轨给车轮一个侧向的推力.若实际速度小于这个v,火车需要的向心力就小,重力和支持力的合力大于火车需要的向心力,火车要给内轨一个推力.由牛顿第三定律知,此时内轨给火车轮一个向外的推力(侧向).就是:”当速度小于v时,内侧轨道受到一个沿路面向外的作用力.

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