Question

火车转弯时的内外轨受力

1.为什么 车速过大外轨会受挤压，而不是内轨
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e

Answer 1

首先，火车转弯时需要向心力，就是一个能让他改变运动方向的力，而且火车转弯时，轨道是斜的，根据牛顿定律，F=ma=mv²÷r，所以可以知道速度越大需要的向心力越大，所以火车转弯时，如果重力的分力（就是指向圆心那个力）提供的向心力不足或者过大，那就要用一个力与重力的分力来共同提供向心力，而速度快时，重力分力小于所需要的向心力，所以外轨可以提供一个向圆心的支持力，速度小时，重力分力大于时则需要内轨提供一个力，使火车不至于掉下去
总之这是比较简单的问题了，高中一年级的物理书里关于这个有介绍的，看完整个圆周运动的问题，应该会比较了解的，而且书里有图的

Answer 2

转弯需要向心力，向心力由铁轨提供一部分，（另一部分由重力分量提供，这一部分不会随速度改变，所以不考虑），而铁轨在列车下方，所以这个力的力矩会导致列车向外侧翻。
因此，外轨在列车有外翻倾向的时候受压而产生了额外的压力，而内轨减少了压力，这种一增一减都是有利于反向力矩来抵抗前者。如果要问为啥一定是一增一减？因为它们之和的垂直分量必须和重力相等。
以上是原理，据此原理，如果速度大，那么需要的向心力大，所以……