Вписывание паровоза в кривые участки пути

В связи с разнообразным рельефом местности, а также по экономическим соображениям железнодорожные пути, кроме прямых участков, имеют немало кривых.

В железнодорожной терминологии слово «кривая» обозначает плавное закругление пути между прямыми участками, расположенными под углом друг к другу.

Но какой бы плавной ни была кривая, движение подвижного состава по ней всегда затрудняется. Объясняется это тем, что на паровозе нет «руля», который мог бы повернуть колёсные пары при перемене направления движения поезда. Сила, «поворачивающая» паровоз и вагоны, возникает между рельсами и колёсами, которые в кривой прижимаются к рельсу гребнями бандажей.

Когда вагон с прямого пути переходит в кривую, то пассажирам, стоящим, в вагоне, приходится опираться о стену или держаться за поручень, чтобы сохранить равновесие.

Пассажира отбрасывает в сторону сила, которая в механике называется центробежной.

Величина центробежной силы зависит, во-первых, от массы движущегося по кривой тела: чем больше масса (чем тело тяжелее), тем больше величина центробежной силы, во-вторых, от радиуса кривой, чем меньше радиус кривой (чем она круче), тем больше величина центробежной силы, и, в-третьих, от скорости движения тела по кривой, причём центробежная сила изменяется пропорционально квадрату скорости движения: с увеличением скорости, например, в 10 раз центробежная сила увеличится в 10 ∙ 10 = 100 раз.

Чтобы удержаться при повороте вагона, пассажир давит на вагон с некоторой силой, а вагон с точно такой же силой действует на пассажира, заставляя его вместе с вагоном изменять направление движения.