2. Vilciena kustība pagriezienos

Aplūkosim vilciena vienmērīgu kustību:

 

 

Kamēr vilciens kustas taisnajā ceļa posmā, uz lokomotīvi (pa vertikāli) darbojas gan smaguma spēks, gan balsta reakcijas spēks, kas līdzsvaro viens otru. Savukārt pa horizontāli darbojas vilcējspēks un berzes spēks. Spēku moduļi ir vienādi, jo kustība ir vienmērīga. Bet pagriezienā vienam ritenim jāveic mazāks ceļš nekā citam. To var panākt ar īpašu riteņa formu (riteņiem ir uzmalas).

 

 

 

Lai samazinātu sliežu un riteņu dilšanu līkumos, jāsamazina berzes spēks, t.i. jāsamazina sliedes spiediena spēks, kas darbojas uz riteni un ir vienāds ar $F_{\mathit{el}}$. Tāpēc līkumā dzelzceļa uzbērumu veido ar nelielo slīpumu (uz liekuma centra pusi). Šī gadījumā balsta reakcijas spēks nelīdzsvaro smaguma spēku. Abu spēku rezultējošais spēks $\overrightarrow{F_{\mathit{kop}}}=\overrightarrow{F_r}+\overrightarrow{F_{\mathit{sm}}}$ vērsts uz līkuma centru.

 

 

Centrtieces paātrinājumu vagonam piešķir gan $F_{\mathit{el}}$, gan $F_{\mathit{kop}}$.

 

Pēc otrā Ņūtona likuma $F_{\mathit{kop}}+F_{\mathit{el}}=m\cdot a_c,\mathit{kur}{a}_c=\frac{v^2}{R}$.

 

No tā izriet $F_{\mathit{kop}}+F_{\mathit{el}}=m\cdot \frac{v^2}{R}$.

 

Zīmējumā ir redzams, ka $F_{\mathit{kop}}=\mathit{mg}\cdot \mathit{tg}\mathrm{\alpha }$. Tātad, spēks ar kādu lokomotīve spiež uz sliedi (un sliede darbojas uz lokomotīvi) ir vienāds ar $F_{\mathit{el}}$.

 

Apvienojot izteiksmes, var iegūt $\mathit{mg}\cdot \mathit{tg}\mathrm{\alpha }+F_{\mathit{el}}=m\cdot \frac{v^2}{R}\Rightarrow F_{\mathit{el}}=m\cdot \frac{v^2}{R}-\mathit{mg}\cdot \mathit{tg}\mathrm{\alpha }$.