分享豎直平面內的圓周運動模型

2021-01-09 高中物理答應解惑

水流星模型(豎直平面內的圓周運動——是典型的變速圓周運動)

研究物體通過最高點和最低點的情況，並且經常出現臨界狀態。(圓周運動實例)

①火車轉彎

②汽車過拱橋、凹橋3

③飛機做俯衝運動時，飛行員對座位的壓力。

④物體在水平面內的圓周運動（汽車在水平公路轉彎，水平轉盤上的物體，繩拴著的物體在光滑水平面上繞繩的一端旋轉）和物體在豎直平面內的圓周運動（翻滾過山車、水流星、雜技節目中的飛車走壁等）。

⑤萬有引力——衛星的運動、庫侖力——電子繞核旋轉、洛侖茲力——帶電粒子在勻強磁場中的偏轉、重力與彈力的合力——錐擺、（關健要搞清楚向心力怎樣提供的）

（1）火車轉彎：設火車彎道處內外軌高度差為h，內外軌間距L，轉彎半徑R。由於外軌略高於內軌，使得火車所受重力和支持力的合力F合提供向心力。(是內外軌對火車都無摩擦力的臨界條件)

①當火車行駛速率V等於V0時，F合=F向，內外軌道對輪緣都沒有側壓力

②當火車行駛V大於V0時，F合<F向，外軌道對輪緣有側壓力，F合+N=F向

③當火車行駛速率V小於V0時，F合>F向，內軌道對輪緣有側壓力，F合-N'=F向

即當火車轉彎時行駛速率不等於V0時，其向心力的變化可由內外軌道對輪緣側壓力自行調節，但調節程度不宜過大，以免損壞軌道。火車提速靠增大軌道半徑或傾角來實現.

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