向心力实例分析
一、火车转弯
1、火车在水平面上转弯,外轨对车轮轮缘向内的侧压力提供向心力,如图1,由于该压力大小有限,所以火车在水平面上转弯时速度不宜过大,否则该侧压力不足以提供火车转弯所需向心力,火车便有越轨的危险,即做离心运动。
2、火车在倾角为θ的斜面上转弯,半径为r,火车受到重力和铁轨对火车支持力合力提供向心力,如图2,
①当 时,火车受到重力和铁轨对火车支持力合力不足以提供火车转弯所需向心力,此时, 外轨对车轮轮缘有一个向内的侧压力,从而满足火车转弯做圆周运动时所需的向心力.
②当 时,火车受到重力和铁轨对火车支持力合力大于火车转弯所需向心力,内轨对车轮轮缘有一个向外的侧压力,从而满足火车转弯所需向心力.
二、汽车转弯