第七节 生活中的圆 周运动
生活中的圆 周运动 第七节
实例研究—火车转弯 火车以半径R=300m在水平轨道上转弯,火车质量 为8×10kg,速度为30m/S。铁轨与轮之间的动享 擦因数=0.25 设向心力由轨道指向圆心的力提供 静摩擦 R 代入数据可得: 8 F=24×106N
实例研究——火车转弯 火车以半径R= 300m在水平轨道上转弯,火车质量 为8×105kg,速度为30m/s。铁轨与轮之间的动摩 擦因数μ=0.25。 O mg FN Ff R v Ff m 2 = 设向心力由轨道指向圆心的力提供 静摩擦 代入数据可得: Ff=2.4×106N
最佳设计方案 火车以半怪R900m转弯,火车质量 为8×105kg,速度为30m/,火车轨 距=1.4m,要使火车通过弯道时仅 吳重力与轨道的文持为,轨道应该 垫的高度h?(0較小时tane=sin) F 解 F 由力的关系得 tan e 8 g 由向心力公式得F=m R 由几何关系得:=sn日∴h =0.14m Ry
最佳设计方案 火车以半径R=900 m转弯,火车质量 为8×105kg ,速度为30m/s,火车轨 距l=1.4 m,要使火车通过弯道时仅 受重力与轨道的支持力,轨道应该 垫的高度h? (θ 较小时tanθ=sinθ) FN mg F h θ = tan mg F = sin l h R v F m 2 = 由力的关系得: 由向心力公式得: 由几何关系得: 解： Rg lv h 2 = =0.14m
研究与讨论 若火车遠度与设计速度不同会怎样?Fx 姗要轮缘提供额外的弹力灡足向 心力的册求 过大时 外侧轨道与轮之间有弹力 F 2 F+F N 外侧 mg 过小时 内侧 内侧轨道与轮之间有弹力 F-Fn=m
研究与讨论 若火车速度与设计速度不同会怎样? 外侧 内侧 F θ 过大时： 外侧轨道与轮之间有弹力 过小时： 内侧轨道与轮之间有弹力 需要轮缘提供额外的弹力满足向 心力的需求 FN mg 2 +FN r F v = m 2 - N r F F v = m 2 F v m r =
列车速度过快,造成翻车事t
列车速度过快,造成翻车事故