铁路转弯处的圆弧半径是3000m,轨距是1435mm,规定火车通过这里的速度是72km/h,内外轨的高度差应该是______,才能使外轨刚好不受轮缘的挤压.

问题描述:

铁路转弯处的圆弧半径是3000m,轨距是1435mm,规定火车通过这里的速度是72km/h,内外轨的高度差应该是______,才能使外轨刚好不受轮缘的挤压.

72km/h=20m/s,
根据牛顿第二定律得:mgtanθ=m

v2
R

解得:tanθ=
v2
gR
400
30000
2
150
=
1
75

又sinθ=
h
L
h
1.435
≈tanθ=
1
75

解得:h=0.0191m=1.91cm.
故答案为:1.91cm
答案解析:火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,靠重力和支持力的合力提供向心力.
考试点:向心力;牛顿第二定律.
知识点:解决本题的关键理清向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.