火车车轮受力分析图
@孙浩4081：物理题,关于火车内外轨的 -
党枝15787232352…… 当内外轨对轮缘都没有挤压时,火车转弯所需要的向心力由火车的重力、轨道对火车的支持力的合力来提供,在矢量三角形中,很容易得出铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ. 现在火车实际转弯的速度小于临界速度,故由重力与支持力的合力提供向心力太多,内侧轮缘与内轨挤压,此时内轨道对内侧轮缘的弹力F平行于斜面向上,可以正交分解,在水平、竖直方向建立坐标系, 水平方向合力提供向心力:FNsinθ-Fcosθ=mv^2/R, 竖直方向合力为0:mg=FNcosθ+Fsinθ,解得:FN=(mg-Fsinθ)/cosθ,故C错.
@孙浩4081：火车内外轨等高时,作匀速圆周运动时,受力分析 -
党枝15787232352…… 妈的, 轨道对轮向圆心方向的压力提供向心力. F(向心力)=mv(平方)/r 式中r是做圆周运动的半径!m是火车质量.平方是v 的平方. 你说的是两轨等高,当然只能这样提供,说的模糊点,也可说是地面对轮水平向内的摩擦力. 但通常的考点在不等高时,即外轨比内轨高些,你猜是为什么呢?你猜呀!
@孙浩4081：火车车轮的大圈为何在内侧而不是外侧? -
党枝15787232352…… 你说的“大圈”是轮缘,在车轮外侧的叫做外轮缘,反之叫做内轮缘.如果采用外轮缘,那么运行时就会因轮缘与钢轨撞击和车轮转动产生的离心力而导致车轮越来越向外松动,直至车轮脱落.而采用内轮缘,钢轨就可以起到限制车轮向外松动的作用,因此,目前的轨道交通工具都采用内轮缘车轮.
@孙浩4081：火车转弯时的内外轨受力 -
党枝15787232352…… 转弯需要向心力,向心力由铁轨提供一部分,(另一部分由重力分量提供,这一部分不会随速度改变,所以不考虑),而铁轨在列车下方,所以这个力的力矩会导致列车向外侧翻. 因此,外轨在列车有外翻倾向的时候受压而产生了额外的压力,而内轨减少了压力,这种一增一减都是有利于反向力矩来抵抗前者.如果要问为啥一定是一增一减?因为它们之和的垂直分量必须和重力相等. 以上是原理,据此原理,如果速度大,那么需要的向心力大,所以……
@孙浩4081：为什么火车轮子是锥形的 -
党枝15787232352…… 楼主问的是叫“轮对踏面”.在轮对踏面上存在两个梯度坡面,踏面内侧圆周 大于外侧,因此当车辆通过曲线时产生离心,迫使车轮踏面内侧圆周 (大径)沿曲线外径走,踏面外侧圆周(小径)沿曲线内径走,这样车辆就能顺利通过曲线. 即:踏面大径弥补了曲线大径 就同步了
@孙浩4081：火车轮子为什么不打滑 -
党枝15787232352…… LZ你好 这可以从受力分析解决 因为火车的质量很大 虽然车轮和铁轨的摩擦力很小 但已经达到克服原地打滑的程度了 所以牵引力一给 火车还是可以正常前进的
@孙浩4081：铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的, -
党枝15787232352…… 如果, 火车内外轨道均不受压力作用,那么, mgtanθ=mv^2/r 则v=根号下Rgtanθ 而如今,小于这个值表明速度没有这么大.用极值的思想来看,如果物体速度很小,小到接近于0,那么火车就会受到内轨道的压力,所以此题中,要受到内轨道的压力作用,所以,a对的 再来取一个极限值,如果物体速度接近与0,那么物体近乎手里平衡.受内轨道的压力,垂直于火车所在平面的支持里,火车重力,这三个里的作用.根据里的平衡原理列出公式得到,内轨道的压力大小为mgsinθ/2,我有一点搞不懂,铁轨的里是不是要以上所说的两个里?
@孙浩4081：如图为火车在弯道上行驶示意图,火车内外轨连线与水平面的夹角为α=37°,弯道半径R=30米,重力加速度取10m/s2.求:当火车对内、外轨均无侧压力时,... - 作业帮
党枝15787232352…… [答案] 根据牛顿第二定律得:mgtanθ=m v2 R 解得:v= gRtan37°= 10*30*34=15m/s. 答:当火车对内、外轨均无侧压力时,火车的速度大小为15m/s.
@孙浩4081：(5分)铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式.如图所示,为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压,修 -
党枝15787232352…… 受力示意图如下图 试题分析:受力分析如上图所示,火车按规定速度行驶不挤压内外轨的情况下,受力只有自身重力和轨道支持力,而且二者的合力提供向心力,指向圆心,必须是水平方向,二力合成平行四边形如图.由几何关系可知合力 ,根据圆周运动向心力的公式 计算得
@孙浩4081：铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关, -
党枝15787232352…… (1)由表中数据可见:弯道半径r越小,内外轨高度差h越大. h与r成反比,即r?h=660*0.05=330*0.1=33 由 r?h=33,即h= 33 r 当r=440m时,h= 33 440 m=0.075m. (2)转弯中,当内外轨对车轮均没有侧向压力时,火车的受力如图 由牛顿第二定律得mgtanα=m v2 r 因为α很小,有tanα=sina= h L 则v= ghr L ,代入数据解得v=14.8m/s. 故答案为:(1)h= 33 r ,0.075.(2)14.8.
党枝15787232352…… 当内外轨对轮缘都没有挤压时,火车转弯所需要的向心力由火车的重力、轨道对火车的支持力的合力来提供,在矢量三角形中,很容易得出铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ. 现在火车实际转弯的速度小于临界速度,故由重力与支持力的合力提供向心力太多,内侧轮缘与内轨挤压,此时内轨道对内侧轮缘的弹力F平行于斜面向上,可以正交分解,在水平、竖直方向建立坐标系, 水平方向合力提供向心力:FNsinθ-Fcosθ=mv^2/R, 竖直方向合力为0:mg=FNcosθ+Fsinθ,解得:FN=(mg-Fsinθ)/cosθ,故C错.
@孙浩4081：火车内外轨等高时,作匀速圆周运动时,受力分析 -
党枝15787232352…… 妈的, 轨道对轮向圆心方向的压力提供向心力. F(向心力)=mv(平方)/r 式中r是做圆周运动的半径!m是火车质量.平方是v 的平方. 你说的是两轨等高,当然只能这样提供,说的模糊点,也可说是地面对轮水平向内的摩擦力. 但通常的考点在不等高时,即外轨比内轨高些,你猜是为什么呢?你猜呀!
@孙浩4081：火车车轮的大圈为何在内侧而不是外侧? -
党枝15787232352…… 你说的“大圈”是轮缘,在车轮外侧的叫做外轮缘,反之叫做内轮缘.如果采用外轮缘,那么运行时就会因轮缘与钢轨撞击和车轮转动产生的离心力而导致车轮越来越向外松动,直至车轮脱落.而采用内轮缘,钢轨就可以起到限制车轮向外松动的作用,因此,目前的轨道交通工具都采用内轮缘车轮.
@孙浩4081：火车转弯时的内外轨受力 -
党枝15787232352…… 转弯需要向心力,向心力由铁轨提供一部分,(另一部分由重力分量提供,这一部分不会随速度改变,所以不考虑),而铁轨在列车下方,所以这个力的力矩会导致列车向外侧翻. 因此,外轨在列车有外翻倾向的时候受压而产生了额外的压力,而内轨减少了压力,这种一增一减都是有利于反向力矩来抵抗前者.如果要问为啥一定是一增一减?因为它们之和的垂直分量必须和重力相等. 以上是原理,据此原理,如果速度大,那么需要的向心力大,所以……
@孙浩4081：为什么火车轮子是锥形的 -
党枝15787232352…… 楼主问的是叫“轮对踏面”.在轮对踏面上存在两个梯度坡面,踏面内侧圆周 大于外侧,因此当车辆通过曲线时产生离心,迫使车轮踏面内侧圆周 (大径)沿曲线外径走,踏面外侧圆周(小径)沿曲线内径走,这样车辆就能顺利通过曲线. 即:踏面大径弥补了曲线大径 就同步了
@孙浩4081：火车轮子为什么不打滑 -
党枝15787232352…… LZ你好 这可以从受力分析解决 因为火车的质量很大 虽然车轮和铁轨的摩擦力很小 但已经达到克服原地打滑的程度了 所以牵引力一给 火车还是可以正常前进的
@孙浩4081：铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的, -
党枝15787232352…… 如果, 火车内外轨道均不受压力作用,那么, mgtanθ=mv^2/r 则v=根号下Rgtanθ 而如今,小于这个值表明速度没有这么大.用极值的思想来看,如果物体速度很小,小到接近于0,那么火车就会受到内轨道的压力,所以此题中,要受到内轨道的压力作用,所以,a对的 再来取一个极限值,如果物体速度接近与0,那么物体近乎手里平衡.受内轨道的压力,垂直于火车所在平面的支持里,火车重力,这三个里的作用.根据里的平衡原理列出公式得到,内轨道的压力大小为mgsinθ/2,我有一点搞不懂,铁轨的里是不是要以上所说的两个里?
@孙浩4081：如图为火车在弯道上行驶示意图,火车内外轨连线与水平面的夹角为α=37°,弯道半径R=30米,重力加速度取10m/s2.求:当火车对内、外轨均无侧压力时,... - 作业帮
党枝15787232352…… [答案] 根据牛顿第二定律得:mgtanθ=m v2 R 解得:v= gRtan37°= 10*30*34=15m/s. 答:当火车对内、外轨均无侧压力时,火车的速度大小为15m/s.
@孙浩4081：(5分)铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式.如图所示,为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压,修 -
党枝15787232352…… 受力示意图如下图 试题分析:受力分析如上图所示,火车按规定速度行驶不挤压内外轨的情况下,受力只有自身重力和轨道支持力,而且二者的合力提供向心力,指向圆心,必须是水平方向,二力合成平行四边形如图.由几何关系可知合力 ,根据圆周运动向心力的公式 计算得
@孙浩4081：铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关, -
党枝15787232352…… (1)由表中数据可见:弯道半径r越小,内外轨高度差h越大. h与r成反比,即r?h=660*0.05=330*0.1=33 由 r?h=33,即h= 33 r 当r=440m时,h= 33 440 m=0.075m. (2)转弯中,当内外轨对车轮均没有侧向压力时,火车的受力如图 由牛顿第二定律得mgtanα=m v2 r 因为α很小,有tanα=sina= h L 则v= ghr L ,代入数据解得v=14.8m/s. 故答案为:(1)h= 33 r ,0.075.(2)14.8.
