Всякие боковые толчки (удары), которые вы испытываете в вагоне поезда, это следствие действия инерции. Или другими словами - воздействие на вас центробежной силы.
Чем выше вы будете находиться в вагоне, тем сильнее на вас будет действовать центробежная сила. Так, если вы ляжете на пол, то вас будет укачивать меньше всего. А вот если вы заберетесь на верхнюю полку второго этажа, то там вас будет укачивать сильнее всего.
Надо сейчас немного вспомнить школу, где-то 7,8 класс. Центробежная сила, если вы помните, возникает на поворотах (кривых). А на то, какой она будет большой, влияет центробежное ускорение, вычисляемое по знаменитой представленной ниже формуле.
где V² - скорость поезда в квадрате
R - радиус кривой (поворота) железнодорожного пути
Но, вспомните, что в вагоне вас лично, раскачивало из стороны в сторону, в том числе и на прямом участке пути. Это значит только то, что на вас действует центробежная сила. Но откуда ей взяться на идеальной прямой? Где нет никаких радиусов?
А дело в том, что центробежная сила, еще и создается во время наклона (крена) вагона, который может происходить из-за нескольких причин, таких как конусность колесных пар, особенности крепления кузова с колесными парами (тележки, рессорное подвешивание).
Но создаваться эта сила может только на радиусах. А вот радиусы как раз есть. Они возникают на кривых траекториях, по которым движется каждая точка вагона.
Позвольте продемонстрировать. Ниже представлены две картинки. На первой картинке, для наглядности, я сильно наклонял вагон влево-вправо, когда он ехал вперед . А на второй картинке, я наклонял вагон таким образом, каким он может быть в реальной жизни. Стрелочками я показал появляющиеся радиусы.
Обратите, пожалуйста, внимание, что высокие траектории более кривые, чем нижние траектории. А это значит, что наверху радиусы будут меньше, чем снизу. То есть чем выше мы поднимемся, тем сильнее на нас будет действовать центробежная сила, которая действует то влево, то вправо, раскачивая или укачивая нас.
Поэтому, если вы находитесь на втором этаже, на верхней полке, то вас будет качать больше всех. Сильнее качать может только токоприемник!
Ниже представлена картинка, демонстрирующая наглядное создание радиусов на какой-либо такой траектории. Вид - мы смотрим на вагон сверху вниз.
Ну а меньше всего будет качать конечно же колесные пары. Кстати, допустимое такое центробежное ускорение именуется на железной дороге как непогашенное ускорение. У него есть допускаемое значение и контролируют его на уровне буксы. На нижней картинке указал стрелочкой где это.
Нелогично конечно, но наш комфорт привязан именно к буксе.
Так, например, при проектировании переходных кривых, на которых кузов как раз таки постепенно наклоняется (крен), и создаются такие кривые траектории, (в том числе, на уровне нашего вестибулярного аппарата, между прочим) допускаемое центробежное (непогашенное) ускорение контролируется чуть ли не в самом низу.