作者DT650 ( )
看板Physics
标题[问题] 倾斜式列车问题
时间Wed Mar 5 13:50:25 2008
倾斜式列车(日文称振子式列车)
是一种本身车内有机械构造,可以在使列车的重心改变
在列车过弯时改变列车重心,使列车能以较高的速度过弯而不致於翻车。
举例:下图为列车正面,
假设现在列车往进萤幕的方向行驶,
并且正在进行左弯。
⊕为列车重心。
→███
离→███
心→█⊕█
力→███
→ ▍
▍
I I↘
↓ 支点
重力
若离心力对支点造成的力矩,大於重力对支点造成的力矩,则列车会翻覆。
因此将重心往左移的话,会加大重力产生的力矩,使列车较不容易翻覆。
「将重心左移」是靠车上的伺服马达,依弯道主动转一角度。
此为「主动倾斜」。
但问题来了,有种倾斜方式叫「自然倾斜」,
http://www2.pf-x.net/~just-r/r-tech/tilt/tilt-2.html
似乎是列车有「摇篮」的机构,
把车厢当成摇篮,过弯时任其自由甩动,
因此可以提高过弯的安全速度。
但这样就矛盾了:
受离心力,重心应该会被「向右甩动」,
与主动倾斜的「向左」是相矛盾的,
一个向右,一个向左,为何两个都可提高安全行车速度?
希望有高手可以解惑一下,谢谢。
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◆ From: 140.113.156.205
1F:推 Gwaewluin:你的举例有点怪怪的,车厢应该是受到向左的"向心力" 03/05 14:50
2F:→ Gwaewluin:车厢里的人会才会感受到向右的"离心力",离心力是不存在 03/05 14:50
3F:→ Gwaewluin:的,是旋转座标里面才会出现的一种"等效力" 03/05 14:51
4F:→ DT650:如果想像成物体静止不动,但受一向右之假想力, 03/05 15:14
5F:→ DT650:这样的情况是等效的吗? 03/05 15:15
6F:推 Gwaewluin:这是有可能的,前提是物体所在的座标有受一加速度 03/05 15:36
7F:→ Gwaewluin:详细的说,该若座标受一向左加速度,则座标内物体受一向 03/05 15:43
8F:→ Gwaewluin:右假想力,座标内的力图可看到此力,座标外的力图则不会 03/05 15:44
9F:→ Gwaewluin:出现此力,因此是不存在的等效假想力 03/05 15:45
10F:推 newhan:是为了不要翻覆? 不是为了平稳舒适吗 03/07 15:05
11F:推 newhan:我想答案是:重心在底部,左弯时底部向右,车体就向左倾 03/07 15:10
12F:→ newhan:这样乘客就觉得很平稳,不会被甩向右。 这样有回答到吗? 03/07 15:11