Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 121. Движение на закруглениях пути.

E-mail Печать PDF
Движения конько­бежца, велосипедиста, поезда и т. д. на закруглениях пути обычно представляют собой движение по дуге окружности, но, в отличие от «американских горок», в этих случаях кри­волинейная траектория лежит в горизонтальной плоскости. Движущееся тело находится под действием двух сил: силы тяжести Р и силы реакции R со стороны опоры (лед, земля, рельсы). Если тело неподвижно или движется прямолиней­но, эти силы направлены вертикально и уравновешивают

Рис. 194. Велосипедист наклоняется в сторону поворота. Сила тяжести Р и сила реакции R со стороны земли дают равнодействующую силу F, сообщающую центростремительное ускорение, необходимое для движения по окружности

Рис. 195. Наклон железнодорожного пути на закруглении. Сила тяжести Р, действующая на вагон, и сила реакции R рельсов дают результирующую силу F, обусловливающую центростремительное ускорение вагона
друг друга. На поворотах же необходимо, чтобы их равнодействующая была направлена в сторону вогнутости траектории. Для этого движущемуся телу придают наклон в эту сторону. При этом появляется сила реакции опоры, направленная в сторону наклона, к центру описываемой окружности, и создающая требуемое центростремительное ускорение.

Как осуществляется наклон? Конькобежец и велосипедист вызывают его сознательно (или инстинктивно), перемещая центр тяжести своего тела движением корпуса или рук. В результате возникает сила трения между коньком и льдом или шиной велосипеда и землей, которая создает центростремительное ускорение. Сила трения, направлена в ту сторону, куда наклонен велосипед. В результате сила R, действующая со стороны земли, отклонится в ту же сторону (рис. 194). Если сила трения недостаточно велика (например, конек тупой или дорога скользкая), то конек или колесо скользнут по льду или земле и произойдет падение.

Для поезда наклон создается устройством пути. На закруглениях наружный рельс кладется несколько выше внутреннего (рис. 195). Наклон железнодорожного пути рассчитан на некоторую среднюю скорость. Значительное превышение этой скорости может привести к крушению поезда.

121.1. Если поезд идет по закруглению пути с той скоростью, на которую рассчитан наклон пути, то пассажирам кажется, что вагон не наклонился. При большей скорости пассажирам кажется, что вагон наклонился наружу, а при меньшей — внутрь закругления. Объясните эти явления.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: