Question

一列火车以72 km／h的速度运行，在驶近一座铁桥时，火车以0.1 m／s²的加速度减速，90 s后到达铁桥，如果机车轮子半径为60 cm，车厢轮子的半径为36 cm，求火车到达铁桥时机车轮子和车厢轮子的转速和轮子边缘的向心加速度.（车轮与轨道间无滑动）

Answer 1

解析：火车减速时的初速度为v₀=20 m/s，到达铁桥时的速度为v=v₀-at=11 m/s，此速度即为车厢轮子的线速度.所以，车厢轮子边缘的向心加速度为a₂==336 m/s²，机车轮子边缘的向心加速度为a₁==202 m/s².车厢轮子转动的周期为T₂=，所以车厢轮子的转速为n₂==4.87 rad/s.同理，机车轮子的转速为n₁==2.92 rad/s.

答案：机车轮子转速度n₁=2.92 rad/s；车厢轮子转速n₂=4.87 rad/s；机车轮子边缘加速度a₁=202 m/s²；车厢轮子边缘加速度a₂=336 m/s².