首先,火车转弯时需要向心力,就是一个能让他改变运动方向的力,而且火车转弯时,轨道是斜的,根据牛顿定律,F=ma=mv²÷r,所以可以知道速度越大需要的向心力越大,所以火车转弯时,如果重力的分力(就是指向圆心那个力)提供的向心力不足或者过大,那就要用一个力与重力的分力来共同提供向心力,而速度快时,重力分力小于所需要的向心力,所以外轨可以提供一个向圆心的支持力,速度小时,重力分力大于时则需要内轨提供一个力,使火车不至于掉下去
总之这是比较简单的问题了,高中一年级的物理书里关于这个有介绍的,看完整个圆周运动的问题,应该会比较了解的,而且书里有图的
转弯需要向心力,向心力由铁轨提供一部分,(另一部分由重力分量提供,这一部分不会随速度改变,所以不考虑),而铁轨在列车下方,所以这个力的力矩会导致列车向外侧翻。
因此,外轨在列车有外翻倾向的时候受压而产生了额外的压力,而内轨减少了压力,这种一增一减都是有利于反向力矩来抵抗前者。如果要问为啥一定是一增一减?因为它们之和的垂直分量必须和重力相等。
以上是原理,据此原理,如果速度大,那么需要的向心力大,所以……