我們在乘坐火車的時候，時常遇到列車開著開著往一邊傾斜的情況。尤其是在列車低速運行的時候，傾斜更加明顯。筆者常年混跡于各條鐵路線上，經常聽到有人問起這是怎么了。和列車熄燈一樣，總有不明真相的小盆友把火車斜了這種事發(fā)到微博上（比如這條微博）。于是今天就來講講火車為什么會向一側傾斜吧。
其實，這個問題在高中物理課本上就有講述過。
根據(jù)牛頓運動定律（Newton's Law of Motion）之第一定律的表述
Every body perseveres in its state of rest, or of uniform motion in a right line, unless it is compelled to change that state by forces impressed thereon.
物體會保持其靜止或勻速直線運動狀態(tài)，除非有外力迫使改變其狀態(tài)。
請注意勻速直線運動（uniform motion in a right line）這個字眼，對于某一時刻正在做勻速圓周運動的物體，其瞬時速度是沿運動軌跡的切線方向的。如果沒有外力的作用（即通常所說的慣性），它將繼續(xù)沿這個切線方向前進。
因此，為了保持物體做勻速圓周運動的時候，需要對其提供向心力
其中m為物體質量，ω為物體勻速圓周運動的角速度，r為圓周運動軌跡的曲線半徑長度（有種寫論文的趕腳）
那么對于一個拐彎的物體，這個力應該由什么提供呢？
如果列車在一條水平的彎道上拐彎，為了保證列車的曲線運動，就不得不依靠外軌施加在輪對上的應力來提供向心力。當列車以高速運行時，根據(jù)向心力公式，需要的向心力是非常大的。作為一個很傷的火車，它表示它不想拐彎的時候頂著外軌，蹭著好難受……雖然現(xiàn)在鐵軌的強度也比較大，但是這種轉彎方式會對鐵軌產生明顯的擠壓和摩擦，久而久之會對行車安全造成影響。
于是在鐵路上，彎道都會有一個傾角。這樣，通過重力、接觸面對列車的應力的合力提供列車需要的向心力，就可以減小輪對與鐵軌之間的擠壓和摩擦。這在鐵路中有個術語，叫做“超高”。
而坐在列車中的乘客，也會在轉彎時隨著列車發(fā)生傾斜。但很多時候我們都感覺不到這個傾斜的存在。簡單的說是因為傾斜的角度加上當前的速度能夠正好使乘客對座椅的應力與乘客的軀體平行，也就是從頭部向下作用在座位上，因此乘客不會感覺到側向的力，也就沒有了傾斜感，只會覺得體重好象增加了一點點。
當列車速度減小，需要的向心力減小，由于列車傾角沒有變化，且重力也沒發(fā)生變化，就會造成人體對座椅的應力與軀體出現(xiàn)一個傾角，從而是人產生傾斜的感覺，而且速度越低越明顯。
這也就解釋了為什么列車低速通過彎道時乘客會感到列車傾斜。所以如果下一次您遇到這種情況，不要驚慌，因為這是正?，F(xiàn)象。不妨給您身旁不明真相的乘客解釋一下到底發(fā)生了什么。
題外話：723事故之后，鐵路部門對全國高速鐵路采取了降速這一舉動。其實這是很沒有必要的，因為鐵路在建設時已經按照設計時速確定了超高。列車以設計速度運行，可以使列車運行達到最平穩(wěn)的狀態(tài)。速度一旦低下來，列車與鐵軌之間的擠壓與摩擦就會增大，從而造成列車傾斜與晃動，反而對運行安全造成威脅。這也是為什么現(xiàn)在坐高鐵感覺沒有以前平穩(wěn)的原因。所以，正確的做法應該是恢復列車速度，這樣才能使高鐵更加安全，乘客的乘坐起來更加舒適。
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