E muntagne russe ponu esse macchine di emozioni chì inducenu u vomitu è ​​a lacrima, ma sò ancu esempi affascinanti di fisica cumplessa à u travagliu.

Per uttene una stringa di vitture attraversu un nodu di gocce, flip, rotuli è lanci richiede squadre di ingegneri meccanici chì analizzanu cuncetti cum'è forze, accelerazione è energia. Per avè una idea di a scenza daretu à e nostre spassighjate preferite, avemu parlatu cù Jeffrey Rhoads, prufessore à a Scola di Ingegneria Meccanica di Purdue è creatore di a classa di dinamica di i roller coaster di l'università.

Cumpitendu u Circuit

Cuminciamu cù i fundamenti. E montagne russe, cume tuttu u restu, devenu rispettà a legge di cunservazione di l'energia, vale à dì chì u trenu pò andà solu à a fretta è finu à a quantità di energia (potenziale) immagazzinata permette.

L'energia potenziale vene di solitu da u sollevamentu di u trenu per una cullina cù una catena o un cavu. Cum'è un trenu viaghja per una cullina, l'energia putenziale si trasforma in energia muvitiva (cinetica); più u trenu và veloce, più l'energia cinetica hà.

L'energia cinetica torna in energia potenziale mentre e vitture ascendenu in colline successive. Perchè e vitture perdenu necessariamente qualchì energia per mezu di forze cum'è frizione è trascinamentu d'aria, u puntu più altu di una muntagna tradiziunale (pensate: Six Flags Magic Mountain Goliat o Culossu Torcitu rides) hè guasi sempre a prima cullina. S'ellu ci hè un'altra goccia maiò chì vene più altu chè a prima, i cuncettori aghjunghjenu più ascensori (pensate: a grande goccia à a fine di Splash Mountain di Disney).

Alcuni sottobicchieri falanu più di 90 gradi, curvendu si versu l'internu in cima di a cullina di l'ascensore, cum'è in avanti Valravn in Cedar Point. A fisica in ghjocu hè a listessa, ma Rhoads dice chì ste gocce ponu offre una sensazione più acuta di ingrassabilità.

Altri coasters, cum'è Kingda Ka di Six Flags Great Adventure o Top Thrill Dragster di Cedar Point, immagazzinanu a so energia in lanciatori, pistoni di flipper à pressione fluida o à aria, o in elettromagneti integrati in a pista è e vitture. Lanciari sottucartari ùn anu micca bisognu di giganti ascensori (chì risparmia assai spaziu), è offrenu un altru tippu d'emozione anticipativa. I grandi parchi volenu una varietà di sperienze di cavalieri è i sottobicchieri di lanciu sò un ottimu modu per cambià a sensazione, dice Rhoads.

Loops, Flips and Turns

L'ingegneri generanu emozione attraversu l'accelerazione-cambiendu basicamente a velocità di i piloti in modi innaturali altamente ingegnerizati. Ingegneri coaster invocanu e leggi di u muvimentu di Newton per uttene i piloti à sente e forze cumbinate di gravità è di accelerazione, chì producenu una sensazione eccitante, insolita di u corpu. Anelli, cavatappi, è giri stretti furzanu i cavalieri & apos; corpi verticali è orizontali in modi calculati.

Vi dumandate mai perchè i cicli sò in forma di goccia, piuttostu chè circolari? A sfida hè di cuncepisce e transizioni in u fora di u ciclu ', dice Rhoads. 'Avete bisognu di assicurà chì ùn sia micca inducente un scherzu, o cambiamenti di accelerazione chì pò purtà à un colpu di frusta. Tuttu ciò chì si move in un muvimentu circulare sperimenta un altru tipu d'accelerazione chjamata accelerazione centripeta, chì aumenta u più veloce và a vittura, o più chjucu hè u cerchju. Un ciclu circulare causerebbe una scossa da l'aghjuntu improvvisu di l'accelerazione centripeta. Una forma di lacrima cuntrolla quella accelerazione, facilitendu u cavaliere attraversu u ciclu è prevenendu u scherzu.

E dopu ci sò rotuli, chì ponu disorientà i cavalieri in parechji modi. E torte in linea sò rotuli chì giranu i treni intornu à a pista, ma i rotuli in core cercanu di fà girà i cavalieri intornu à u so pettu. Colossu in Thorpe Park (sopra) hè u megliu esempiu di rotuli di cori à u travagliu-a corsa di 90 secondi vanta 10 inversioni, cumprese quattru rotuli di cori consecutivi. Videremu di più [sottobicchieri cù] più rotuli in serie unu dopu l'altru, hà dettu Rhoads, perchè crea una quantità tremenda di disorientazione.

Legnu Versu Acciaiu

I sottobicchieri in legnu ùn ponu micca accoglie i cicli assai bè, allora sò spessu menu disorientanti di i so omologhi in acciaio. Allora perchè hè chì alcuni piloti li preferenu? E persone ... cum'è l'anticipazione, a crudeltà di quelli chì li amperanu un pocu. Volenu sente chì a struttura si muove sottu à elli, dice Rhoads. I sottobicchieri in acciaio sò guasgi u cuntrariu esattu. Hè cum'è cunduce un veiculu anticu versus guidà a più nova vittura sportiva.

I sottobicchieri in legnu tendenu à ùn avè cicli o rotuli, perchè ci vuleria troppu legnu per sustene a forza di un trenu di muntagne russo pesante. Hades 360 à u monte. Olimpu in Wisconsin sustene un rotulu nantu à e piste di lignu cù scaffali in acciaio.

Sottobicchieri di Prussima Generazione

Ci hè solu tanti modi per pudè lancià a ghjente intornu in picculi carretti mandendu li in sù, in ghjò, è in capu. Alcuni costruttori di cavalli creanu scompartimenti chì rotolanu indipendentemente da e vitture, circundendu l'assi perpendiculari à a pista, chì aghjunghjenu più flips senza avè bisognu di più cicli. Pudete vede veramente questu nantu à u Joker à a Grande Avventura di Six Flag (sottu).

E sperienze di muntagne russe sò ancu di più cà a somma di e so accelerazioni. Altri costruttori aghjunghjenu luci, fumu, mandendu sottobicchieri sottu terra, è aghjunghjendu choppers di testa è di pedi, bars vicini ma micca troppu vicini chì furniscenu un elementu in più di emozione è / o terrore. Questa hè a traiettoria chì seguiteremu per un pezzu, hà dettu Rhoads. Più grande è più veloce ùn serà micca pussibule per assai più.