ატრაქციონები შეიძლება იყოს ღებინების და ცრემლების გამომწვევი მღელვარე აპარატები, მაგრამ ისინი ასევე მიმზიდველია რთული ფიზიკის სამუშაოებზე.
მანქანების სიმების მიღება წვეთების, ფლიპების, რულონების და გაშვების კვანძის მეშვეობით მოითხოვს მექანიკოს ინჟინერთა გუნდს, გაანალიზოს ისეთი ცნებები, როგორიცაა ძალები, აჩქარება და ენერგია. იმისათვის, რომ წარმოდგენა გვქონდეს ჩვენი საყვარელი მოსიარულე მეცნიერების შესახებ, ვესაუბრეთ ჯეფრი როადსს, პურდუს მექანიკური სკოლის სკოლის პროფესორს და უნივერსიტეტის როლიკებით დინამიკის კლასის შემქმნელს.
წრის დასრულება
დავიწყოთ საფუძვლებიდან. ატრაქციონები, ისევე როგორც ყველაფერი, უნდა დაემორჩილონ ენერგიის დაზოგვის კანონს, რაც იმას ნიშნავს, რომ მატარებელს შეუძლია მხოლოდ იმდენად სწრაფად წავიდეს, რამდენადაც ამის საშუალებას იძლევა შენახული (პოტენციური) ენერგია.
პოტენციური ენერგია ჩვეულებრივ მოდის მატარებლის აზიდვით გორაზე ჯაჭვით ან კაბელით. მატარებლის გორაზე გადასვლისას, პოტენციური ენერგია გადადის მოძრავ (კინეტიკური) ენერგიად; რაც უფრო სწრაფად მიდის მატარებელი, მით მეტი კინეტიკური ენერგია აქვს მას.
კინეტიკური ენერგია ისევ პოტენციურ ენერგიად იქცევა, რადგან მანქანები შემდეგ ბორცვებზე ადის. იმის გამო, რომ მანქანები გარკვეულწილად კარგავენ ენერგიას ისეთი ძალების საშუალებით, როგორიცაა ხახუნი და ჰაერის ჩახმახი, რაც ყველაზე მაღალი წერტილია ტრადიციულ ტრასზე (იფიქრე: ექვსი დროშები Magic Mountain's გოლიათი ან გრეხილი კოლოსი RIDES) თითქმის ყოველთვის არის პირველი გორა. თუ კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი წვეთი უფრო მაღალია, ვიდრე პირველი, დიზაინერები უფრო მეტ ლიფტს დაამატებენ (იფიქრეთ: დიდი ვარდნა Disney & apos; s Splash Mountain).
თქვენი საყვარელი Roller Coasters ფიზიკა კრედიტი: Nicole Mays / Flickr (cc 2.0)
ზოგი მეზღვაური 90 გრადუსზე მეტს ვარდება, ლიფტის გორაკის მწვერვალზე შიგნით იხვევა, ისევე როგორც სხვა ვალრავნი კედარის წერტილში. ფიზიკა თამაშში იგივეა, მაგრამ როადსი ამბობს, რომ ამ წვეთებს შეუძლია უწონადობის უფრო მწვავე განცდა შემოგთავაზოთ.
სხვა მეზღვაურები, როგორიცაა Six Flags Great Adventure's Kingda Ka ან Cedar Point's Top Thrill Dragster, ინახავენ თავიანთ ენერგიას გამშვებებში, სითხის ან ჰაერის წნევით მომუშავე pinball plungers- ში, ან ელექტრომაგნიტებში ჩაშენებულ ტრასაზე და მანქანებში. სანაპირო ზოლის ამოქმედება არ საჭიროებს გიგანტურ ლიფტს (რაც ზოგავს დიდ ადგილს) და გთავაზობთ სხვა სახის მოლოდინის მღელვარებას. დიდ პარკებს მხედრების მრავალფეროვნება სურთ და სანაპიროების გაშვება მშვენიერი საშუალებაა შეგრძნების შესაცვლელად, ამბობს როადსი.
მარყუჟები, ფლიპები და ბრუნვები
ინჟინრები წარმოქმნიან მღელვარებას დაჩქარებით - ძირითადად იცვლება მხედრების სიჩქარე ძალიან ინჟინერირებული, არაბუნებრივი გზით. Coaster ინჟინრები მოუწოდებენ ნიუტონის მოძრაობას, რათა მხედრები იგრძნონ სიმძიმისა და აჩქარების კომბინირებული ძალები, რაც წარმოშობს სხეულის არაჩვეულებრივ და არაჩვეულებრივ შეგრძნებას. მარყუჟები, საცობებიანი ხრახნები და მჭიდრო მოხვევები აიძულებენ მხედრებს & apos; სხეულები ვერტიკალურად და ჰორიზონტალურად გამოთვლილი გზებით.
ოდესმე გაინტერესებთ, რატომ არის მარყუჟების ცრემლის ფორმა და არა წრიული? გამოწვევაა მარყუჟების შიგნით გადასვლა და დაგეგმვა, 'ამბობს როჰადსი. 'თქვენ უნდა დარწმუნდეთ, რომ თქვენ არ გამოიწვიეთ სისულელე, ან ცვლილებები აჩქარებაში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს whiplash. წრიული მოძრაობით მოძრავი ყველაფერი განიცდის სხვა სახის აჩქარებას, რომელსაც ცენტრიპეტის აჩქარება ეწოდება, რაც რაც უფრო სწრაფად მიდის მანქანაში, ან მით უფრო მცირე წრეა. წრიული მარყუჟი გამოიწვევს ცენტრშიპეტის აჩქარების მოულოდნელ დამატებას. ცრემლსადენი ფორმა აკონტროლებს ამ აჩქარებას, ამარტივებს მხედარს მარყუჟის საშუალებით და ხელს უშლის ჩხუბს.
თქვენი საყვარელი Roller Coasters ფიზიკა კრედიტი: ჰოვარდ საიერი / გეტის სურათები
შემდეგ არის რულონები, რომლებსაც შეუძლიათ მხედრების დეზორიენტაცია რამდენიმე გზით. Inline twists არის რულონები, რომლებიც მატარებლებს ბრუნავს ბილიკის გარშემო, მაგრამ გულის ხაზის რულონები ცდილობენ მხედრების მკერდზე მიბრუნებას. კოლოსუსი თორპის პარკში (ზემოთ) გულის მუშაობის საუკეთესო მაგალითია სამუშაოებში - 90 წამიანი გასეირნება გამოირჩევა 10 ინვერსიით, მათ შორის ზედიზედ ოთხი გულის სიგნალით. ჩვენ & amp; ჩვენ ვხედავთ უფრო მეტ [მეზღვაურს] მრავალჯერადი რულონით სერიის მიყოლებით, თქვა როჰადსმა, რადგან ეს უზარმაზარ დეზორიენტაციას ქმნის.
ხის წინააღმდეგ ფოლადი
ხის სანაპიროებს არ შეუძლიათ მარყუჟების კარგად განთავსება, ამიტომ ისინი ხშირად ნაკლებად დეზორიენტაციას ახდენენ, ვიდრე მათი ფოლადის კოლეგები. რატომ ხდება, რომ ზოგი მხედარი ამჯობინებს მათ? ხალხს ... მოსწონს მოლოდინი, მათ სისულელე, რაც მათ ცოტათი ამძაფრებს. მათ სურთ იგრძნონ, რომ სტრუქტურა მათ ქვეშ მოძრაობს, ამბობს როადსი. ფოლადის სანაპიროები თითქმის საპირისპიროა. ეს მოსწონს ანტიკვარული მანქანის მართვა და უახლესი სპორტული მანქანის მართვა.
თქვენი საყვარელი Roller Coasters ფიზიკა კრედიტი: Los Angeles Times Getty Images– ის საშუალებით
ხის სანაპიროებს არ აქვთ მარყუჟები ან რულონები, რადგან მძიმე ატრაქციონის მატარებლის ძალას ძალიან ბევრი ხის დასჭირდება. ჰადესი 360 მთასთან ოლიმპი ვისკონსინში მხარს უჭერს ხის ლიანდაგებს ფოლადის ხარაჩოებით.
შემდეგი თაობის ტუზერები
მხოლოდ იმდენი ხერხია, რომლითაც შეგიძლიათ პატარა ეტლით დაატრიალოთ ხალხი ზევით, ქვევით და თავდაყირა გაგზავნით. ზოგიერთი საცხენოსნო მშენებელი ქმნის კუპეებს, რომლებიც დამოუკიდებლად მოძრაობს მანქანებისგან, მოძრაობს ლიანდაგზე პერპენდიკულარულად ღერძებით, რაც უფრო მეტ დარტყმას მატებს დამატებითი მარყუჟების საჭიროების გარეშე. ამის ნახვა ნამდვილად შეგიძლიათ The Joker at Six Flag & apos; s Great Adventure (ქვევით).
Roller coaster გამოცდილება უფრო მეტია ვიდრე მხოლოდ მათი აჩქარების ჯამი. სხვა მშენებლები დასძენენ შუქებს, კვამლს, სანაპიროების გაგზავნას მიწისქვეშეთში და ემატება თავისა და ფეხის ჩოპერებს, ახლო, მაგრამ არც ისე ახლო მდგომ ბარებს, რომლებიც უზრუნველყოფს მღელვარებისა და / ან ტერორის დამატებით ელემენტს. ეს არის ის ტრაექტორია, რომელსაც ჩვენ გარკვეული ხნით გავყვებით, თქვა როჰადსმა. უფრო დიდი და სწრაფი შესაძლებლობა ბევრად მეტ ხანს იქნება შესაძლებელი.