火车转弯时的内外轨受力
火车转弯时的内外轨受力
为什么速度越大,外轨受的压力越大,内轨受的压力越大?
为什么速度越大,外轨受的压力越大,内轨受的压力越大?
物理人气:583 ℃时间:2019-10-11 02:10:50
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转弯需要向心力,向心力由铁轨提供一部分,(另一部分由重力分量提供,这一部分不会随速度改变,所以不考虑),而铁轨在列车下方,所以这个力的力矩会导致列车向外侧翻.因此,外轨在列车有外翻倾向的时候受压而产生了额外的...它们之和的垂直分量必须和重力相等?为什么?因为火车在垂直地面方向上没有速度,所以就没有加速度,所以这个方向上力平衡,那么重力必须与铁轨的支持力分量平衡。那如果是两轨高度相同,那又是什么情况呢?是什么提供向心力啊?有没有注意到火车的轮子是内沿半径更大,嵌在铁轨内侧。所以转弯时,外侧的铁轨对外侧的车轮的内沿产生压力,提供向心力。为什么不是内外轨压力的合力啊?内侧的铁轨与轮子的内沿延伸部分接触,这种接触显然只能提供压力不能提供拉力,如果提供压力,那则指向转弯的外侧,与向心力相反了,逻辑上不对。而实际情况是列车转弯会向外侧偏移,向外挤压外侧铁轨,所以由外侧铁轨提供。当然如果列车左右的轮子反着装,把铁轨包在内侧,那结论就相反。以上没有考虑轮子与铁轨在横向的摩擦力
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