롤러 코스터과학:스릴,오 한,물리학

첫 번째 롤러 코스터 코니 아일랜드에서 열린 월에 1884 년에,거의 평가에서 아동의 섹션을 현대적인 놀이 공원도 있습니다. “스위치 백 철도”는 일련의 완만 한 언덕을 가로 질러 시간당 단지 6 마일을 따라 뒤덮었습니다.

요즘,롤러 코스터 넣을 수 있습을 통해 루프-드-루프,보고까 38 이야기를 일시적으로 상승의 비중,심지어 걸어 당신은에서 하 팔다리는 매,촬영을 통해 스크류와 지그재그 및 코브라 회전,당신의 생명의 손에서 엔지니어링입니다. 틀림없이,다른 여가 활동은 물리학을 롤러 코스터만큼 내장 적으로 만들지 않습니다. 다음은 위장이 떨어지는 원인이되는 힘의 빠른 고장입니다-그리고 당신의 자리에 당신을 유지합니다.

언덕

에서 가장 오래된 롤러 코스터가 첫 번째 언덕(으로 알려진”상승 언덕”)항상 가장 높은,그래서 악의 잠재적인 에너지는 제품의 기차의 질량,표준 중력 가속도 지구상에서(9.8 미터당 제곱 번째),그리고 높이의 언덕도 있습니다. 포텐셜 에너지는 시스템에서의 위치(이 경우 중력장)에 따라 물체에 투자됩니다.(실제로 다른 유형의 포텐셜 에너지도 있습니다. 가의 탄력 있는 잠재적 에너지에 의한 변형의 일부를 탄력 있는 물체(예,말,공착하여 스프링 그 밖으로 뻗어),및 전기 잠재적 에너지와 자 잠재적 에너지뿐만 아니라.)

롤러 코스터가 언덕 아래로 날아 가기 시작하면 운동 에너지를 얻고 잠재적 인 에너지를 잃습니다. 의 하단에 상승 언덕,기차의 운동에너지는 가장 높은 지점에서 그것에 추적하기에 충분 밀어를 통해 그것의 연속 작은 언덕이 필요합니다.

스쿼시와 스트레칭

G-력은 용어는 퍼뜨려에 대해 많은,하지만 실제로는지 정말로 적당한”힘”;그 제품의 가속도. 지구에서,당신은 환경에서의 1G. 을 가속화에서 또는에서 같은 방향으로 지구의 풀에서 당신의 몸을 만들에 반응할 수 있는 느낌이에서 당신의 무게.

롤러 코스터에서 위쪽으로 가속 할 때 추가 된 Gs(때로는”긍정적 인 G”라고 함)는 당신이 더 무겁고 아래쪽으로 찌그러지는 것처럼 느끼게합니다. 마찬가지로,당신이 가속 때 아래로(같은하는 동안에 묶여으로 롤러코스터는 다이빙을 언덕 아래로),체험할 수 있는 부정적 G-forces 는 당신이 당신의 좌석입니다.

제 G-력은 주요 관심사 중 하나에서의 롤러 코스터 디자인—너무 많은 Gs,또 너무 신속한 전환 사이 긍정적이고 부정적 G,할 수 있는 팁에서 스릴 넘치는 불편 또는 위험합니다.

기 차례

가속 수평 또한 설정을 만들 G-force,이 경우에는”이라는 측면 G.”충분히 강하면,측면 Gs 는 때때로 기차 차의 측면에 대해 승객을 던질 수 있습니다. 이를 피하기 위해 롤러 코스터는 종종 뱅크 된 회전으로 만들어집니다. 이것은 측면 G 의 일부를 양수 또는 음수 G 로 변환하여 슬라이드하는 양을 줄이는 데 도움이됩니다.

스레딩 루프

는 방법 당신은 당신의 좌석을 반복하는 동안에-드-루? 다시 말하지만,그것은 물리학의 또 다른 균형입니다. 운동을 함께 곡선된 경로를 만듭 구심 가속하는 포인트 센터의 상상 속의 원에 의해 그려진 곡선입니다. 그러나,당신은 놀이에 또 다른 요소가 있기 때문에 당신의 자리에 머물러 있습니다:관성. 당신의 자연스럽게 몸을 유지하고 싶어가서 올바른 길로,그리고 이와 결합 구심 가속되는 느낌을 만들어 바깥쪽으로 밀어—현상”이라고 하는 경우는 원심력”비록 다음과 같 G-force 그것은 정말로 적당한 힘입니다.현대 롤러 코스터를 보면 루프 드 루프가 원과 같은 것보다 눈물 방울 모양이라는 것을 알 수 있습니다. Clothoid 라고 불리는이 모양은 간단한 물리학을 사용하여 기차와 승객 모두에게 더 쉽게 만듭니다. 핵심 요소는 단일 반경을 갖는 원형 루프와 달리 clothoid 루프가 상단에 더 작은 반경을 갖는다는 사실입니다.

차이에서 반경이 중요하기 때문에,위해서는 기차를 완료하는 루프 구심의 가속도 자동차에는 더 이상 또는 동등한 중력 가속도. 이후 구심 가속입 제품의 속도 제곱으로 나누어 반경,루프의 감소에서 반경에서 최고 자동으로 증가한 구심 가속도 상단에 있습니다. 따라서 열차는 루프를 완료하기 위해 엄청나게 빠르게 여행 할 필요가 없습니다. 으로 훈련을 종료한 루프로,폭 넓은 반경에서의 바닥 루프를 자연스럽게 감소 구심 가속도는 감소한의 양 Gs 에 부과되는 라이더입니다.

에 대한 깊은 다이빙을 clothoids 및 물리학의 루프-드-루프를 확인이 유익한 페이지를 생산의 대학에 의해 예테보리와 스웨덴의 Liseberg 놀이 공원 등이 있습니다.

이제 희망,당신은 당신에 대해 충분히 알고 있 뒤에 힘으로 하고 당신의 친구와 가족을 즐겁게하는 동안 당신의 모든기 라인에서 경험하는 스릴 넘치는 테러와의 물리.

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