如果兩條鐵軌都在一個(gè)水平面,則火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí),火車(chē)有一個(gè)離心力,其大小為F=mv²/r.
這個(gè)離心力會(huì)使火車(chē)輪在鐵軌上滑動(dòng),火車(chē)上的貨物和人也容易傾倒.而轉(zhuǎn)彎處外軌抬高,就會(huì)提供一個(gè)向心力其大小應(yīng)為F=mv²/r才能抵消離心力,使火車(chē)輪在鐵軌上不滑動(dòng).轉(zhuǎn)彎處兩條鐵軌相對(duì)高度多少才能使速度為v,軌道半徑為r的地方火車(chē)平穩(wěn)通過(guò)呢?通過(guò)初中物理知識(shí)可知:設(shè)兩條鐵軌相對(duì)高度差h,兩條鐵軌寬度u.則有F=mv²/r=m*u/[根號(hào)(h^2+u^2)]
計(jì)算:m抵消,u,r,v已知,所以h可以求出.
選擇題根據(jù)以上算式可知答案是①③.
需要注意的是:v是設(shè)計(jì)速度,應(yīng)認(rèn)為是已知.也就是火車(chē)在這個(gè)速度,在半徑r這種情況下,火車(chē)的向心力和離心力正好抵消.所以輪緣不受力,