当铁轨受到挤压时铁轨对火车的垂直于轨道面的支持力是否变?若火车拐弯的速率大于规定速率,路面对火车弹

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：2024/04/27 19:59:20

分析火车,我们不如先说说自己走路吧.我们自己体重都不变,走路就是再平稳,路面的支持力也要不断变化,为什么呢?
因为我们走路时,总要把体重集中到一条腿,另一条腿才能迈出去,迈开步子以后,我们又要把重心,从原来这条腿,移到迈出去那条腿……这样一来,走路迈出一条腿,到这条腿离地,或者说走一步一条腿不离地的过程中,地面对这条腿的支持力,就先从零增加到全身体重,再从全身体重减少到零.
火车的车轮不离钢轨,情况好像大不一样,其实还是有共同点.车辆都是一前一后两组车轮,前后两组车轮之间,总有一定距离,在钢轨上的某个位置,就先是前一组车轮过的时候,钢轨向下弯曲,前一组车轮过去了,钢轨恢复原形,也可能不等钢轨完全复原,后一组车轮就来了,钢轨就再次弯曲.钢轨上这一点,对火车的支持力,就不断地发生变化.
一般来说,钢轨这些变形都是弹性变形,只要整列火车过去了,钢轨都能复原.换个角度,也一定要钢轨发生一点儿变形,钢轨才能产生足够的支持力.就像弓与弦如果不拉开,怎么把箭射出去呢?如果钢轨没有完全复原,后一组车轮就过来了,那么钢轨就可能要增大变形,才能产生足够的支持力,时间长了,钢轨不能复原,就要换新的了.
在高速铁路,采用无缝钢轨,火车受到的支持力不会改变,可是钢轨的支持点的位置不断改变,钢轨发生变形,高速动车组就有轻微振动.如果是普通铁路,两条钢轨之间保留间隙,这条钢轨压下去了,那条钢轨还没有变形,支持点从这条钢轨到那条钢轨,车轮就要上一个台阶,普通火车的振动也就相当厉害.
前面说的都是平面直行的最简单情况,如果拐弯,为了火车的安全,铁路就要把外向的钢轨增高,使火车向内倾斜,钢轨的支持力也向内倾斜,产生一些向心力.这样不仅支持点不断改变,支持力的方向也在变化,钢轨的变形也更复杂,火车拐弯的振动就更大了.
如果说火车拐弯的速度,超过规定速度,就是因为钢轨的变形再度增大,坐火车就感到振动变得更大了,这样就相当危险,如果火车的速度超过极限,转弯就转不过来了,火车就可能在这里冲出轨道,发生严重事故了.

当铁轨受到挤压时铁轨对火车的垂直于轨道面的支持力是否变?若火车拐弯的速率大于规定速率,路面对火车弹 "当火车转弯速率小于规定的数值时,外轨将受到轮缘的挤压作用"对吗? 在火车以低于额定速度转弯时,铁轨对火车的支持力要不要加内轨对车轮的支持力? 当火车转弯速率大于规定的数值时,外轨将受到轮缘的挤压作用.请用图详细说明答好高分 "当火车转弯速率小于规定的数值时,外轨将受到轮缘的挤压作用"对吗?为什么当火车在两端相平的铁轨上做匀速圆周运动时,书上说是轮缘挤压外轨道,外轨道对轮缘的弹力就是向心力,那么内轨道又怎样呢,为什火车以规定速率转弯时,向心力由支持力提供的,这种说法对吗火车拐弯困惑向心力是列车的重力和铁轨对列车的支持力的合力.但是,这个合力是沿着半径方向的呢?怎么排除有切向分力呢?这样的有一辆重为100吨的火车,以72km/h的速率匀速通过一个内外轨等高的弯道,轨道半径400米,求铁轨受到的物理火车拐弯的支持力为什么大于重力? 质量为M的火车以恒定的速率在水平面内沿一段半径为R的圆形轨道转弯,已知路面有一定的倾角.当火车以速率V0在此弯道上转弯时火车在倾斜的轨道上转弯,弯道的倾角为a,半径为R,则火车内、外轨都不受轮边缘挤压时的转弯速率是