火车拐弯困惑向心力是列车的重力和铁轨对列车的支持力的合力.但是,这个合力是沿着半径方向的呢?怎么排除有切向分力呢?这样的话,mgtanα=mw^2r ,α是倾角 怎么会成立呢?好了,为什么圆周面是水平的。

问题描述:

火车拐弯困惑
向心力是列车的重力和铁轨对列车的支持力的合力.
但是,这个合力是沿着半径方向的呢?怎么排除有切向分力呢?
这样的话,mgtanα=mw^2r ,α是倾角 怎么会成立呢?
好了,为什么圆周面是水平的。

看来我的回答没他们好,只有散了啊!

向心力永远是沿着半径方向的,可以是一个力提供也可以是多个力的合理,关于mgtanα=mw^2r是在做匀速圆周运动时才成立的,切向分力是不存在的它不可能是重力或支持力中的任何一个力的分力,重力或支持力合力必定指向圆心。切向分力只能是火车自己提供的一个真实的力。不考虑其它mgtanα=mw^2r是成立的
为什么圆周面是水平的不是还有倾斜的吗?但是无论如何在物理中换个角度就是水平的了
既然是面那么就不可能是空间水平面的定义为
在数学中完全有水平平行直线组成的平面
在物理中
进行科学研究或观测时的参考面、坐标面

向心力永远是沿着半径方向的,与合力不是一个概念.
如果列车受到的合力不指向圆心,表明列车在转弯的同时还在变速,哪么只有径向分力才是提供列车转弯的向心力,切向分力提供列车在转弯时加速或减速,不是向心力.
为什么圆周面是水平的---在数学上任何圆周都是在一个平面上的(几何学上有定理:不在同一直线上的三点确定一个平面,同时不在同一直线上的三点确定一个圆,所以圆周是一定在一个平面上),没有“立体”形状的圆,立体形状是圆柱或圆锥.至于为什么这个平面是水平的?是因为铁道拐弯处高度不变.也有不是水平的情况:如一边上桥一边拐变,此时拐变的圆周就不是水平的了,而是一个倾斜的平面.

因为你实在语无伦次,所以我不知道你说的切向分力是哪个力提供的,支持力和重力都不可能提供切向分力,但是无论如何切向分力跟向心力一毛钱关系没有,你现在根本不用考虑什么切向分立。切向分立确实会影响到速度,但是mgtanα=mω^2r这个等式永远成立。mgtanα就是支持力的水平分量,支持力的竖直分量用于平衡重力。