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圆周运动——火车内外轨高度差问题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/07 12:34:46
圆周运动——火车内外轨高度差问题
铁路转弯处的圆轨半径是300m,轨距是1435mm,规定火车通过这里的速度是72km/h,内外轨的高度差应该是多大,才能使外轨不受轮缘的挤压?保持内外轨的这个高度差,如果车的速度大于或小于72km/h,分别会发生什么现象?
设高度差为h【注意化单位,72km/h=20m/s】
F向心力=mv^2/R,代入数据F=3m/4
设轨道倾斜角为α,重力,支持力的合力为向心力,根据矢量三角形
tanα=F向/mg=3/4,所以sinα=3/5
∵sinα=h/1.435=3/5
∴h=861mm
速度大于72km/h时,外轨受挤压,小于时,列车会往里面翻车