Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika

ƏSas Digər Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika

Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika

Roller altlıqları qusma və gözyaşardıcı həyəcanverici maşınlar ola bilər, eyni zamanda iş yerindəki mürəkkəb fizikanın füsunkar nümunələridir.



Bir damla avtomobilin damla, sürüşmə, fırlanma və işə salma düyünündən keçməsi qüvvələr, sürətlənmə və enerji kimi anlayışları analiz edən mexaniki mühəndislərdən ibarət komandalardan tələb olunur. Ən sevdiyimiz gəzintilərin arxasındakı elm haqqında bir fikir əldə etmək üçün Purdue’s Mechanical Engineering School-un professoru və universitetin roller sahil gəmisi dinamikası sinifinin yaradıcısı Jeffrey Rhoads ilə söhbət etdik.

Devre tamamlanır

Gəlin əsaslardan başlayaq. Silindrli gəmilər, hər şey kimi, enerjinin qorunması qanununa riayət etməlidirlər, yəni qatar yalnız sürətlə və yığılmış (potensial) enerjinin imkan verdiyi qədər gedə bilər.




Potensial enerji ümumiyyətlə qatarın bir zəncir və ya kabel ilə bir təpəyə qaldırılmasından gəlir. Bir qatar təpədən enərkən potensial enerji hərəkətli (kinetik) enerjiyə çevrilir; qatar nə qədər sürətli gedirsə, o qədər kinetik enerjiyə sahibdir.

Avtomobillər sonrakı təpələrə qalxdıqca kinetik enerji yenidən potensial enerjiyə çevrilir. Avtomobillər mütləq sürtünmə və hava sürükləməsi kimi qüvvələrlə bir az enerji itirdiyindən ənənəvi sahil gəmisindəki ən yüksək nöqtədir (düşünün: Six Flags Magic Mountain’s Qoliat və ya Twisted Colossus sürmək) demək olar ki, həmişə ilk təpədir. Birincisindən daha yüksək bir başqa daha böyük bir eniş varsa, dizaynerlər daha çox lift əlavə edirlər (düşünün: Disney'in Splash Dağı ucundakı böyük eniş).

Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika Kredit: Nicole Mays / Flickr (cc 2.0 ilə)

Bəzi sahillər, 90 dərəcədən daha aşağıya enirlər, kimi qaldırıcı təpənin başında içəriyə əyilirlər Valravn Cedar Point-də. Oyun fizikası eynidir, lakin Rhoads, bu damlaların daha kəskin bir ağırlıq hissi verə biləcəyini söyləyir.

Six Flags Great Adventure’ın Kingda Ka və ya Cedar Point’in Top Thrill Dragster kimi digər sahillər enerjilərini fırlatıcılarda, maye və ya hava təzyiqi ilə işləyən langırt pistonlarında və ya parkurda və avtomobillərdə quraşdırılmış elektromaqnitlərdə saxlayır. Başlanğıc sahillərində nəhəng qaldırıcı təpələrə ehtiyac yoxdur (bu, çox yerdən qənaət edir) və fərqli bir növ gözləmə həyəcanı təqdim edir. Rhoads deyir ki, böyük parklar müxtəlif atlı təcrübələrini istəyir və lövbərlər hissləri dəyişdirmək üçün əla bir yoldur.

Döngələr, çevirir və çevirir

Mühəndislər sürətlənmə yolu ilə həyəcan yaradırlar; əsasən yüksək dərəcədə işlənmiş, qeyri-təbii yollarla sürücülərin sürətini dəyişdirirlər. Sahil gəmisi mühəndisləri, sürücülərin heyecan verici, qeyri-adi bir bədən hissi yaradan cazibə qüvvəsi və sürətlənmə qüvvələrini hiss etmələrini təmin etmək üçün Newton'un hərəkət qanunlarını çağırırlar. Döngələr, tirbuşonlar və sıx dönüşlər sürücüləri və aposları məcbur edir; cisimlər şaquli və yatay olaraq hesablanmış yollarla.

Heç düşünməmisiniz ki, ilmələr niyə dairəvi deyil, göz yaşı şəklindədir? Çətinlik, döngə daxilinə və xaricinə keçidlərin dizaynıdır, 'Rhoads deyir. 'Sarsığınızı və ya sürətlənmədə qamçılanmaya səbəb ola biləcək dəyişiklikləri yaratmadığınızdan əmin olmalısınız. Dairəvi hərəkətlə hərəkət edən hər hansı bir şey, mərkəzdən sürətlənmə sürətlənməsi adlanan başqa bir sürətlənməni yaşayır, bu da avtomobilin sürətlə getməsini və ya dairənin kiçik olmasını artırır. Dairəvi bir döngə, mərkəzə doğru sürətlənmənin qəfil əlavə edilməsindən bir sarsıntıya səbəb ola bilər. Gözyaşardıcı bir forma sürətlənməni idarə edir, atlını döngədən asanlaşdırır və sarsıntının qarşısını alır.

Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika Kredit: Howard Sayer / Getty Images

Və sonra bir neçə cəhətdən sürücüləri səhv yönləndirə bilən rulolar var. İnline qıvrımlar qatarları yolun ətrafında döndərən rulonlardır, ancaq ürək xəttindəki rulonlarda sürücüləri sinə ətrafında döndürməyə çalışırlar. Thorpe Parkdakı Colossus (yuxarıda) iş yerindəki ürək xəttləri rulonlarının ən yaxşı nümunəsidir - 90 saniyəlik sürüş dörd ardıcıl ürək xətti rulonları da daxil olmaqla 10 çevrilməyə malikdir. Rhoads dedi ki, ardıcıl olaraq bir-birinin ardınca daha çox rulon görəcəyik, çünki bu, çox böyük bir yönəlməzlik yaradır.

Taxta Poladdan Qarşı

Taxta altlıqlar döngələri çox yaxşı yerləşdirə bilməz, buna görə də polad həmkarlarına nisbətən daha az yönəlməz olurlar. Bəs niyə bəzi sürücülər onlara üstünlük verirlər? İnsanlar ... intizar kimi, onları biraz gücləndirən cəlbedicilik. Rhoads deyir ki, quruluşun altından keçdiyini hiss etmək istəyirlər. Polad altlıqlar, demək olar ki, tam əksinədir. Ən köhnə bir vasitə sürməklə ən yeni idman avtomobilini idarə etmək kimi bir şeydir.

Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika Ən Sevdiyiniz Roller Bardakların Arxasında Fizika Kredit: Getty Images vasitəsilə Los Angeles Times

Taxta altlıqlarda ilmələrə və ya rulonlara sahib olma meyli yoxdur, çünki ağır roller sahil gəmisi qatarının gücünü dəstəkləmək üçün çox çox ağac lazımdır. Hades 360, Mt. Olympus Wisconsin, polad iskele ilə taxta yollarda bir rulon dəstəkləyir.

Yeni Nəsil Sahibləri

İnsanları kiçik arabalarla yuxarıya, aşağıya və alt-üstə göndərərək qaçmağın bir çox yolu var. Bəzi gəzinti istehsalçıları, avtomobillərdən müstəqil olaraq yuvarlanan, pistə dik olan baltaları dövrə vuran bölmələr yaradırlar ki, bu da daha çox döngəyə ehtiyac duymadan daha çox sürət əlavə edir. Bunu həqiqətən The-də görə bilərsiniz Altı Bayraqın Böyük Macərasında Joker (aşağıda).

Roller sahil gəmisi təcrübələri, sürətlənmələrin cəmindən daha çoxdur. Digər inşaatçılar işığa, tüstü əlavə edir, altına altlıq göndərir və əlavə bir həyəcan və / və ya dəhşət elementi verən yaxın, lakin çox yaxın olmayan çubuqlar əlavə edir. Rhoads, bir müddət izləyəcəyimiz trayektoriyanın olduğunu söylədi. Daha böyük və daha sürətli daha uzun müddət mümkün olmayacaq.