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.
答
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
≈tanθ=h 1.435
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.