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谈谈离心力在生产和生活中的应用

2009-06-21 09:06阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1623032292


大家可能知道2007年9月在胶济铁路淄博段发生了一起两列客车相撞，造成多人伤亡财产巨大损失的特大交通事故。究其原因，这次事故的发生主要是由于从西向东的列车超速行驶，经过一段弯道时，尾部三节车厢甩到临线铁路线路上，恰遇从东向西列车经由此线与之相撞，惨剧发生。

有人也许会问：是什么力量使行驶中的列车掉道甩出的呢？力学中有条定律是：任何一种物体在做旋转运动时都会产生一个离开圆心的力，这种力叫做离心力。离心力的大小与物体的质量、运动速度的平方成正比与半径长度成反比。可用公式F离=GV2/R表示。列车经过曲线实际上是在做旋转运动，正是这种旋转运动产生的离心力造成列车掉道、甩至临线。

我画了两张事故现场铁路示意图（A.B）其中一张比较符合现场实际，想一想用你学过的知识判断一下，那一张是对的。为什么？（用时2分钟）

好！时间到。有没有人能够回答？其实B图是正确的。为什么呢？首先我们要确定掉道列车的运行方向是从西向东；第二点根据铁路技术管理规程规定复线上运行列车应行驶在运行方向的左线上，那么行驶掉道的列车一定是行驶在北面的那股线路上；第三点掉道列车经过曲线在离心力的作用下甩至临线。A图列车运行时产生的离心力方向是向北的，怎么可能把尾部车辆甩至南面线路呢？所以B图符合以上三个条件，所以B图是比较符合事故现场的铁路示意图。

这样看来离心力是造成事故的元凶了。其实也不尽然。离心力是客观存在的，如果我们操作人员主观上按规定速度驾驶机车是可以避免事故发生的。但是不可否定的是离心力的确是影响铁路行车速度和安全的不利因素。为了克服行车过曲线时产生的离
心力，在修建铁路时将曲线外轨加高，以平衡列车产生的离心力；修建高速铁路规定曲线半径必须在3000米以上，以减小列车运行时产生的离心力；各级管理部门都对各路段、厂属专用线做出了行车时的速度规定，这种规定使行车中机车车辆产生的离心力控制在一个安全的范围之内，我们机车驾驶员必须严格执行。

凡事有弊就有利。合理利用离心力对于我们进行工业生产和日常生活大有好处，有些还是必不可少的。就拿我们机车上安装的增压器来说，它使柴油机在同等条件下增压25％～30％。增压器是怎样增加柴油机的功率的呢？在这里我以为有必要把它的结构向大家做一个简要的介绍。

我们东风5型柴油机采用的是45GP802－3A型增压器，它由一个单级轴流式涡轮机和一个单级离心式压气机共轴组成。柴油机工作时，排气总管拍出的废气进入涡轮机进气壳推动叶片带动叶轮轴旋转，废气从涡轮出气壳经烟道排入大气。同轴压气机叶轮旋转后在离心力的作用下，压气机进气腔内形成负压，新鲜空气经空气滤清器、进气道进入压气机进气腔，经叶轮旋转使新鲜空气增压经涡壳、中冷器、进气道、进气阀进入气缸。提高了空气比重r，使喷入汽缸中更多的燃油与新鲜空气充分混合，得到充分的燃烧而提高平均有效压力Pe，增大柴油机的功率输出，提高了经济性。

机车上利用离心力做功的设备还有很多，如冷却系统中的水泵、冷却牵引电机的通风机、机油旋转滤清器、司机室中的电风扇等等。生活中利用离心力做功的家用电器产品更多了，洗衣机、抽油烟机、电吹风机、吸尘器等等，我就不一一列举了。总之在工作和生活当中，只要大家开动脑筋，集思广益，变不利为有利，就一定会创造出更多的有利生产方便生活的产品来。

袁立行 2008.5

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