火车转弯处铁轨为啥是斜的?李永乐老师讲向心力与力矩

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-08-25 13:39

        火车转弯的时候也需要向心力啊,按说火车也要写过来,但是火车这玩意还不好切过来,对吧?所以火车转弯的时候一般会有什么结果呢?一般是铁轨是斜的啊,铁轨是写的。就是这样的就是这样,它的铁轨就是斜的。然后这个火车呢在这个铁轨上啊,在这个铁轨上就这样啊,火车在铁轨上还是斜的啊。鞋的时候他会怎么样呢?火车会受到要重力的作用啊重力的作用同时还有一个支持力,注意看这个支持力和摩托车不一样,摩托车就在水平地面上。所以在知识力是向上的。

        但是因为呢在火车转弯的时候,这铁轨本身就是他处在一个斜面上的啊,这样一来呢他这个支持力就是水就是写过来的了,然后干什么呢?让这两个地啊合起来,取个合力。取个合力啊,这个核定就提供向心力就可以了。如果呀这个地面的倾斜角度是cat我们经过推导呢就会发现,那么这个角度也是。这个角我们就很容易得到一个结论。这河里有多大呢?这个合力大小应该就等于重力,这是MG重力啊,那么这个边就是重力的。正切分量mgt gd cat它应该等于什么?等于向心力。MV方比r vs火车速度,而是转弯的半径。

        通过这件事,我们一样得到一个结论,V等于根号gr碳基dc的这就是火车的设计速度。也就是说火车在设计的时候铁轨啊。跟地面之间的这个倾角就已经定了。而且根据这个转弯的半径和倾角,你就可以有一个火车速度。火车转弯时,必须以这个速度跑,他如果以这个速度跑的话,就不需要任何侧向力。他只需要一个支持力就可以了。

        但是假如说火车他不以这个速度跑就不行吗?当然是可以的,就火车司机说我就想开快点,对吧?或者是我尽量开慢点,那会有什么结果呢?这个时候啊就会出现侧向挤压力了,我们看。如果火车开过这个转弯的时候,他的速度大于根号gr滩gdc的超过了设计速度会怎么样?这个时候所需的向心力比较大,重力和支持力合力不足。所以火车会往外甩,对吧?当然有铁轨的限制,火车不可能甩出去,火车虽然不甩出去,但是他也会有一个侧向力。咱们看一下,这是铁轨火车的车轮呢,其实是这个样子的。车损是这个样子的,他中间这个地方凸出在一块儿啊,这边也是这个地方凸出来一块。这个地方就会突出在一块儿,那中间呢有根轴啊,火之就在这题,我上面架着。好,咱们看如果这个火车往外边甩的话,会怎么样?往这边甩的时候啊,这个地方就会脱离,没有挤压力了。是这个地方会挤上,对不对?这个地方挤上我们称之,为什么我们称之为外侧轨道向内挤压。

        所以在这种情况下,我们就说啊外国会出现压力。这个压力呢就维持向心力。但是反过来说呢,假如说火车的速度是小于根号gr碳gdc他又如何呢?如果火车速度小于设计速度的话,火车呢所。虚的向心力比较小,所以火车有一个往里边掉了这么个趋势,于是他就会挤压哪个轨道了。积压里边这个轨道对吧?所以我们就称之为内鬼向外挤压。

        那不管是外汇挤压还是内鬼挤压,这个火车时间长了吧,都会把铁轨挤坏啊。所以为了防止铁轨挤坏呢,我们在火车转弯的时候啊,必须要按设计速度进行运行。啊,快的慢的其实都是不行的。所以这些内容呢其实就是生活中的一个简单的物理现象。我们利用高中的物理学知识呢,就是可以解决的。

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