题目

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。

提问时间：2021-03-16

答案

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.