急~~~一道高一物理题~~~！帮下忙~~~石太线铁路线由于弯道太多，很难实现提速。假设某段铁路转弯处的弯道半径为r=1000m，设计火车经过该弯道时的行驶速度为v=72km/h，那么该弯道上铁道内外轨所在平面与水平面的夹角α应该是多大（用反三角函数表示）？如果不改变α而以90km/h的速度通过此弯道，列车将对铁道的内轨还是外轨产生侧向压力？对于质量为50t的一节车厢，这个压力大约是多大？谢谢~~~
2019-06-25
急~~~一道高一物理题~~~！帮下忙~~~
石太线铁路线由于弯道太多，很难实现提速。假设某段铁路转弯处的弯道半径为r=1000m，设计火车经过该弯道时的行驶速度为v=72km/h，那么该弯道上铁道内外轨所在平面与水平面的夹角α应该是多大（用反三角函数表示）？如果不改变α而以90km/h的速度通过此弯道，列车将对铁道的内轨还是外轨产生侧向压力？对于质量为50t的一节车厢，这个压力大约是多大？
谢谢~~~
优质解答
这个是高一的匀速圆周运动实例里面的问题
假设夹角为@,则在@很小的时候近似看做tan@=sin@
自己画一个受力分析图可以看出:
h/L=sin@ ......1
F/G=tan@ .......2
所以可以得到v^2=rhg/L
由2可以知道@=arctan0.04
速度大于额定速度,挤压外轨
压力F=F向-mgtan@=29250N
这个是高一的匀速圆周运动实例里面的问题
假设夹角为@,则在@很小的时候近似看做tan@=sin@
自己画一个受力分析图可以看出:
h/L=sin@ ......1
F/G=tan@ .......2
所以可以得到v^2=rhg/L
由2可以知道@=arctan0.04
速度大于额定速度,挤压外轨
压力F=F向-mgtan@=29250N