一、铁路的弯道┄┄┄┄┄┄┄┄①
1.火车在弯道上的运动特点:火车在弯道上运动时做圆周运动,因而具有向心加速度,由于其质量巨大,需要很大的向心力。
2.铁路弯道的特点
(1)火车车轮的结构特点
火车的车轮有突出的轮缘,如图所示,且火车在轨道上运行时,有突出轮缘的一边在两轨道内侧,这种结构特点,主要是有助于固定火车运动的轨迹。
(2)转弯处外轨略高于内轨。
(3)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的,而是斜向弯道内侧。
(4)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨道的圆心,它提供了火车做圆周运动的向心力。
[说明]
(1)如果在转弯处内外轨道一样高,外侧车轮的轮缘挤压外轨,使外轨发生弹性形变,外轨对轮缘的弹力提供火车转弯时的向心力,如图所示。但火车质量太大,靠这种办法得到向心力,轮缘与外轨间的相互作用力太大,铁轨和车轮极易受损。
(2)修筑铁路时,在转弯处使外轨略高于内轨,并根据弯道的半径和规定的行驶速度,适当选择内、外轨的高度差,使转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供