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游乐园的小过山车(游乐园的过山车那么疯狂)

游乐园的小过山车(游乐园的过山车那么疯狂)在大回环中,竖直加速度的强度是由两个因素决定的:列车的速度和弯道的角度。当列车进入回环时,它拥有最大的动能,它以最快的速度移动。在回环的顶部,重力已经在一定程度上降低了列车的速度,所以列车拥有更多的势能,但动能减少了,它以较低的速度移动,但速度不能够低于某一个安全行驶的速度。在刚刚开始时,过山车的小列车是依靠弹射器的推力或者链条爬上最高点的,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了。事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一"发动机"是重力势能,即由势能转化为动能、又由动能转化为重力势能,这样一种不断转化的过程构成的。过山车势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到"山丘"的顶峰时最大。当过山车开始下降时,它的势能就不断地减少(因为高度下降了),但能量不会消失,而是转化成了动能,也就是运动的能量。不过,在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道

过山车(又称为云霄飞车),是一种机动游乐设施,常见于游乐园和主题乐园中。过山车虽然惊悚恐怖,但是基本上是非常安全的设施,深受很多年轻游客的喜爱。

游乐园的小过山车(游乐园的过山车那么疯狂)(1)

美国发明家、商人拉马库斯·阿德纳·汤普森是第一个注册过山车相关专利技术的人(1885年1月20日),并曾制造过数10个过山车设施,因此被誉称为"重力之父"。

过山车构造包含了爬升、滑落、倒转(儿童过山车没有倒转),其轨道的设计不一定是一个完整的回圈,也可以设计为车体在轨道上的运行方式为来回移动。大部分过山车的每个乘坐车厢可容纳2人、4人或6人8人,这些车厢利用勾子相互连结起来,就像火车一样。从最基本的层面来看,过山车不过是一部利用重力和惯性使列车沿蜿蜒轨道行进的机器。

游乐园的小过山车(游乐园的过山车那么疯狂)(2)

过山车是一项富有刺激性的娱乐工具,那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话,过山车的运动包含了许多物理学原理,是由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果。

在刚刚开始时,过山车的小列车是依靠弹射器的推力或者链条爬上最高点的,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了。事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一"发动机"是重力势能,即由势能转化为动能、又由动能转化为重力势能,这样一种不断转化的过程构成的。

游乐园的小过山车(游乐园的过山车那么疯狂)(3)

过山车势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到"山丘"的顶峰时最大。当过山车开始下降时,它的势能就不断地减少(因为高度下降了),但能量不会消失,而是转化成了动能,也就是运动的能量。不过,在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量,从而损耗了少量的机械能(动能和势能)。这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘略矮一点的原因。

过山车的竖直立环是一种离心机装置,当列车接近回环时,乘客的惯性速度笔直地指向前方。但车厢一直沿轨道行进,使乘客的身体无法按直线运动。于是重力推着乘客离开车厢的地板,而惯性则将乘客向地板方向挤压。乘客本身的外向惯性产生惯性力,使乘客即使在头朝下时也能牢牢地停留在车厢的底部。当然乘客需要某种安全护具来保证自己的安全,但在大多数大回环中,无论有没有护具,乘客都会停留在车厢中。

游乐园的小过山车(游乐园的过山车那么疯狂)(4)

在大回环中,竖直加速度的强度是由两个因素决定的:列车的速度和弯道的角度。当列车进入回环时,它拥有最大的动能,它以最快的速度移动。在回环的顶部,重力已经在一定程度上降低了列车的速度,所以列车拥有更多的势能,但动能减少了,它以较低的速度移动,但速度不能够低于某一个安全行驶的速度。

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