火车转弯时的内外轨受力？
2.为什么 车速过小才是内轨受挤压
3.为什么 外轨可以提供指向圆心的力,内轨提供支持力
这些都是为什么?怎么理解?
谢谢了 展开
第一句话（一定要理解）：“向心力是合力。”
如果这句话不理解的话，说什么都没有用。
第二句话（一定要记住）：“是力决定了速度，而不是速度决定了力。”
物体之所以能做匀速圆周运动，是因为向心力刚好“支持”物体完成匀速圆周运动。
如果力大了，物体会靠近圆心；如果力小了，物体会远离圆心。（这句话，看起来，大家都知道）
考试中的问题，往往是已知速度，需要求力（比如说，恰好通过圆环的最高点，也就是说，通过最高点的时候，速度为零）；这样的题做多了，就会给人一种是速度决定力的假象。
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回答你的问题：
下图中，Fn 是理想状态下的火车受力，Fn是支撑力和重力的合力。
合力刚好“支持”火车做匀速圆周运动。所以，此时轮子和轨道刚好没有摩擦趋势！没有摩擦力。
上图你一定很熟悉了。
摩擦力是一件不靠谱的事情（下雪天开汽车就容易侧滑），所以火车轮子有一个沿，卡在铁轨上。
这张图是关键了，外轨和轮子
好，这时候可以想一下，（铁轨的倾斜角度是固定的，所以支撑力是固定的），如果火车速度比较快，需要较大的向心合力（支撑力的水平分力已经不够了）。
这时就需要（除了支撑力的水平分支之外的）一个力来加把劲，使火车的向心力能大一些，和当前的速度相匹配。
这个力应该由谁来提供呢？当然是外侧的铁轨通过轮子的“沿”来提供了。
考试题目大概率会这样出：已知火车速度、火车重量、铁轨的倾角，求铁轨和轮子之间横向的支持力。
解：速度求得向心力，减去重力分量，得出铁轨对火车的支撑力（此时有可能不和接触面垂直了，想不明白可以追问，解释多了就跑偏了）。
是不是又给人一种，速度决定力的假象？（假设速度持续增大，铁轨顶不住了，火车是不是就翻了？）实际上，是铁轨给轮子的力，使得火车能做圆周运动。（不一定是匀速了，想不明白可以追问）。
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第二问，内轨受力。
当火车静止在倾斜的轨道上，不需要向心力了。火车为啥没有滑下铁轨呢？内侧的铁轨给轮子了一个向外的力。
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这两个想清了，后面的问题就解了。
顺便说下，之所以要铁轨转弯要倾斜，是想尽量的让铁轨的基面提供向心力，而不是铁轨和轮子之间的那个沿。
我猜，铁路设计师就是根据某段铁路的“转弯曲率”和该路段的“火车额定行驶速度”，来设及的铁轨的倾角吧。
想了解火车车轮的受力得先了解火车车轮的构造：
首先我们知道，一个物体必须得有个向心力它才能做圆周运动，且向心力方向是指向圆心的。向心力是外力，并不是物体自身的力，而火车转弯则可以看作是做了一段圆周运动。
由上面的图片可以看出是火车是靠车轮突出的轮缘来保持转弯时车轮能一直在铁轨上运行。也就是说火车转弯时就是由车轮轮缘来提供水平垂直于铁轨的力，来提供转弯所需的向心力。
轮缘所受到的水平垂直于铁轨的力的方向如图所示：
受力分析后这样我们就可以知道，当火车转弯的时候只有一个力能提供向心力，那就是外侧车轮轮缘水平挤压外侧铁轨所得到的反作用力，而且与速度并无关，只要转弯就会有这个力。而内侧并没有这样的力，因为火车转弯时内侧车轮轮缘根本没有水平挤压内侧铁轨，也就没有反作用力。
而支持力内外轨都有，通常通过提高外轨的高度来分解一部分外轨的支持力来提供向心力。
这些在高中物理课本的曲线运动中有所提及，里面有更详细的受力分析。
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