当火车拐弯速率大于或小于v时,哪侧铁轨对轮缘施压?为什么?
来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/09 03:38:00
当火车拐弯速率大于或小于v时,哪侧铁轨对轮缘施压?为什么?
离心力与向心力问题.
事实一:在转弯处轨道不是水平的,是内低外高的
事实二:因为轨道的构造,对火车进行受力分析时,火车自身的重力与铁轨给火车的支持力所产生的合力F是水平向轨道内的.
事实三:你说的v应该是临界速度,即既不挤压内侧也不挤压外侧时的速度
结论:1.当实际车速大于 v 时,外侧铁轨挤压轮缘 离心力大于合力F
2.当实际车速等于 v 时,无铁轨挤压轮缘 离心力等于合力F
3.当实际车速小于 v 时,内侧铁轨挤压轮缘 离心力小于合力F
再问: 详细解释
再答: 物体在做圆周运动时,仿佛有一个无形的东西牵扯着物体,为了描述这种现象,科学家创造了向心力,向心力公式为:F=mv^2/r 图中N为支持力 W为重力 Fm为向心力 向心力并不真实存在,是重力与支持力在水平方向上的合力,在受力分析中不能引入向心力,只能说某几个力共同提供向心力。 假设此图中的场景无任何摩擦,车就要向内滑动,但当车运动起来时却延缓了下降到斜面底端的时间,随着速度的增加车有可能在斜面的同一高度做圆周运功,速度再大时,车会被甩出斜面。 物体做稳定的圆周运动需要处于自身“需要的向心力”与自身“提供的向心力”相平衡(就是等大反向)。“需要的向心力”为重力与支持力在水平方向上的合力,“提供的向心力”为F=mv^2/r 与速度,轨道半径,物体质量有关,当一个确定的物体经过同一个轨道做圆周运动时,就会有一个确定的向心力。物体速度增大时,“提供的向心力”大于“需要的向心力”,物体飞出轨道,对于火车而言就是外轨挤压车轮;物体速度减小时,“提供的向心力”小于“需要的向心力”,物体滑向轨道内侧,对于火车而言就是内轨挤压车轮。车速的“增大”“减小”是对于临界速度而言的,临界速度是指车运动时既不飞出也不下滑的速度。 临界速度的计算方法: 以图为例,根据车的重力W与支持力N和倾斜角θ来计算“需要的向心力”Fm 将Fm带入公式F=mv^2/r,方程右边的r与m均为已知量计算出的v就是临界速度 再与我的上一个回答相结合即可得出结论 不懂的话,接着问我,不过要具体到哪里不懂
再问: 我明白了,不过我觉得您把“需要的向心力”与他“提供的向心力”弄错了。是吗?
事实一:在转弯处轨道不是水平的,是内低外高的
事实二:因为轨道的构造,对火车进行受力分析时,火车自身的重力与铁轨给火车的支持力所产生的合力F是水平向轨道内的.
事实三:你说的v应该是临界速度,即既不挤压内侧也不挤压外侧时的速度
结论:1.当实际车速大于 v 时,外侧铁轨挤压轮缘 离心力大于合力F
2.当实际车速等于 v 时,无铁轨挤压轮缘 离心力等于合力F
3.当实际车速小于 v 时,内侧铁轨挤压轮缘 离心力小于合力F
再问: 详细解释
再答: 物体在做圆周运动时,仿佛有一个无形的东西牵扯着物体,为了描述这种现象,科学家创造了向心力,向心力公式为:F=mv^2/r 图中N为支持力 W为重力 Fm为向心力 向心力并不真实存在,是重力与支持力在水平方向上的合力,在受力分析中不能引入向心力,只能说某几个力共同提供向心力。 假设此图中的场景无任何摩擦,车就要向内滑动,但当车运动起来时却延缓了下降到斜面底端的时间,随着速度的增加车有可能在斜面的同一高度做圆周运功,速度再大时,车会被甩出斜面。 物体做稳定的圆周运动需要处于自身“需要的向心力”与自身“提供的向心力”相平衡(就是等大反向)。“需要的向心力”为重力与支持力在水平方向上的合力,“提供的向心力”为F=mv^2/r 与速度,轨道半径,物体质量有关,当一个确定的物体经过同一个轨道做圆周运动时,就会有一个确定的向心力。物体速度增大时,“提供的向心力”大于“需要的向心力”,物体飞出轨道,对于火车而言就是外轨挤压车轮;物体速度减小时,“提供的向心力”小于“需要的向心力”,物体滑向轨道内侧,对于火车而言就是内轨挤压车轮。车速的“增大”“减小”是对于临界速度而言的,临界速度是指车运动时既不飞出也不下滑的速度。 临界速度的计算方法: 以图为例,根据车的重力W与支持力N和倾斜角θ来计算“需要的向心力”Fm 将Fm带入公式F=mv^2/r,方程右边的r与m均为已知量计算出的v就是临界速度 再与我的上一个回答相结合即可得出结论 不懂的话,接着问我,不过要具体到哪里不懂
再问: 我明白了,不过我觉得您把“需要的向心力”与他“提供的向心力”弄错了。是吗?
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