铁路弯道处,内外轨组成的斜面与地面倾角为θ=37°,转弯半径为100m,质量m=20t、速度为v=20m/s的火车在通过此弯道时对哪条轨有作用力?（g取10m/s^2)

Question

铁路弯道处,内外轨组成的斜面与地面倾角为θ=37°,转弯半径为100m,质量m=20t、速度为v=20m/s的火车在通过此弯道时对哪条轨有作用力?（g取10m/s^2)

Answer 1

火车通过此弯道时的向心力为：F=ma=mv^2/r=20*1000*20^2/100=80000(N)
通过火车的受力分析可知在转弯处火车所受的合力F1=mg*tan37°=20*1000*10*3/4=150000(N)
此合力除了提供火车转弯向心力以外,还剩下70000N,方向指向圆心.
火车有向内倾斜的趋势,因此,此时内轨受力.