Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում

Հիմնական Այլ Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում

Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում

Գլանափաթեթները կարող են փսխում և արցունքաբեր հուզիչ մեքենաներ լինել, բայց դրանք նաև հետաքրքրաշարժ օրինակներ են բարդ ֆիզիկայի վրա աշխատելու համար:



Մեքենաների լարը կաթիլների, պտտումների, գլանափաթեթների և գործարկման հանգույցի միջոցով պահանջում է մեխանիկական ինժեներների թիմեր, որոնք վերլուծում են այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են ուժերը, արագացումը և էներգիան: Որպեսզի պատկերացում կազմենք մեր սիրած զբոսանքի հիմքում ընկած գիտության մասին, մենք զրուցեցինք urdեֆրի Ռոհադի հետ, Purdue’s School of Engineering Engineering- ի, համալսարանի գլանափաթեթների դինամիկայի դասի ստեղծող:

Շղթան լրացնելը

Եկեք սկսենք հիմունքներից: Ռոլլերիստները, ինչպես և ամեն ինչ, պետք է ենթարկվեն էներգիայի խնայողության օրենքին, ինչը նշանակում է, որ գնացքը կարող է գնալ միայն այնքան արագ, որքան թույլ է տալիս պահեստավորված (պոտենցիալ) էներգիայի քանակը:




Պոտենցիալ էներգիան սովորաբար գալիս է գնացքը շղթայով կամ մալուխով բլուր վերև բարձրացնելուց: Երբ գնացքն անցնում է բլուրով, պոտենցիալ էներգիան վերածվում է շարժվող (կինետիկ) էներգիայի: որքան արագ է գնում գնացքը, այնքան ավելի շատ կինետիկ էներգիա ունի:

Կինետիկ էներգիան վերածվում է պոտենցիալ էներգիայի, երբ մեքենաները բարձրանում են հետագա բլուրները: Քանի որ մեքենաներն անպայման որոշ էներգիա են կորցնում ՝ շփման և օդի քաշման ուժերի միջոցով, ավանդական արծաթե սկուտեղի ամենաբարձր կետը (մտածեք ՝ Six Flags Magic Mountain’s Գողիաթ կամ Twisted Colossus rides) գրեթե միշտ առաջին բլուրն է: Եթե ​​կա մեկ այլ լուրջ անկում, քան առաջինից բարձր է, դիզայներները ավելացնում են ավելի շատ վերելակներ (մտածեք. Disney & apos; s Splash Mountain լեռան վերջում մեծ անկումը):

Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում Վարկ ՝ Nicole Mays / Flickr (cc 2.0)

Որոշ ափսեներ ընկնում են ավելի քան 90 աստիճանով, վերևում կորանալով վերելակի բլրի գագաթին, ինչպես օրինակ Վալրավն Սեդար կետում: Խաղի ֆիզիկան նույնն է, բայց Ռոհադսը ասում է, որ այս կաթիլները կարող են առաջացնել քաշի ավելի սուր զգացում:

Այլ ծովագնացները, ինչպիսիք են Six Flags Great Adventure's Kingda Ka- ն կամ Cedar Point- ի Top Thrill Dragster- ը, իրենց էներգիան պահպանում են գործարկիչների, հեղուկի կամ օդային ճնշմամբ աշխատող փինբոլի մխոցների մեջ կամ էլեկտրամագնիսների մեջ, որոնք ներկառուցված են ուղու և մեքենաների մեջ: Գործարկելու համար նախատեսված տանկերը չեն պահանջում հսկա վերելակների բլուրներ (ինչը մեծ տարածություն է խնայում) և առաջարկում են այլ տեսակի սպասողական հուզմունք: Խոշոր զբոսայգիները ձիավորողների տարատեսակ փորձառություններ են ցանկանում, և տիեզերագնացների արձակումը հիանալի միջոց է զգացումը փոխելու համար, ասում է Ռոհադսը:

Օղակներ, շրջադարձեր և շրջադարձեր

Ինժեներներն առաջացնում են հուզմունք արագացման միջոցով. Հիմնականում փոխվում է հեծյալների արագությունը խիստ նախագծված, անբնական ձևերով: Coaster ինժեներները կոչ են անում Newton & apos; շարժման օրենքներին ՝ ձիավորներին ստիպելու զգալ ձգողականության և արագացման համակցված ուժերը, որոնք առաջացնում են մարմնի հուզիչ, անսովոր զգացողություն: Օղակները, խցանահաններն ու ամուր շրջադարձերը ստիպում են ձիավորներին & apos; հաշվարկված եղանակներով մարմինները ուղղահայաց և հորիզոնական:

Երբևէ մտածել եք, թե ինչու են օղակները արցունքի կաթիլներ կազմում, այլ ոչ թե շրջանաձև: Խնդիրը օղակի մեջ և դուրս գալու նախագծումն է », - ասում է Ռոհադսը: «Դուք պետք է համոզվեք, որ դուք չեք առաջացնում ցնցում կամ արագացման փոփոխություններ, որոնք կարող են հանգեցնել հարվածի: Thingանկացած բան, որը շարժվում է շրջանաձեւ շարժման մեջ, զգում է մեկ այլ արագացման, որը կոչվում է կենտրոնաձևային արագացում, որն ավելի է մեծանում, երբ մեքենան անցնում է, կամ փոքր է շրջանը: Շրջանաձեւ օղակը ցնցում կառաջացնի կենտրոնախույս արագացման հանկարծակի ավելացումից: Արցունքի կաթիլի ձևը վերահսկում է այդ արագացումը ՝ հանգույցին հեշտացնելով օղակի միջով և կանխելով ցնցումը:

Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում Վարկ. Հովարդ Սայեր / Getty Images

Եվ հետո կան գլանափաթեթներ, որոնք կարող են ապակողմնորոշել ձիավորներին մի քանի եղանակներով: Inline twists- ը գլանափաթեթներ են, որոնք պտտեցնում են գնացքները գծի շուրջը, բայց սրտի գծի գլանափաթեթները փորձում են պտտեցնել ձիավորներին իրենց կրծքավանդակի շուրջ: Կոլոսուսը Թորպի պարկում (վերևում) աշխատանքում սրտամկանի գլանափաթեթների լավագույն օրինակն է. 90 վայրկյան տևողությամբ ուղևորությունը պարունակում է 10 շրջում, ներառյալ չորս անընդմեջ սրտի ռուլետ: Մենք ևս կտեսնենք մի շարք իրար հաջորդող մի քանի գլանափաթեթներ, - ասաց Ռոհադսը, - քանի որ դա հսկայական ապակողմնորոշում է ստեղծում:

Փայտ `ընդդեմ պողպատե

Փայտե տակդիրները չեն կարող շատ լավ տեղավորել օղակները, ուստի դրանք հաճախ պակաս ապակողմնորոշիչ են, քան նրանց պողպատե գործընկերները: Եվ ինչու՞ է որոշ ձիավորներ նախընտրում դրանք: Մարդիկ ... սիրում են սպասումը, նրանց կոպիտությունը, որը մի փոքր ուժեղացնում է նրանց: Նրանք ուզում են զգալ, որ կառույցը շարժվում է իրենց տակ, ասում է Ռոհադսը: Պողպատե տակդիրները համարյա ճիշտ հակառակն են: Դա նման է հնաոճ տրանսպորտային միջոց վարելուն և նորագույն սպորտային մեքենա վարելուն:

Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում Ֆիզիկա ՝ ձեր սիրած գլանափաթեթների հետեւում Վարկ. Los Angeles Times Getty Images- ի միջոցով

Փայտե տակդիրները սովորաբար չունեն օղակներ կամ գլանափաթեթներ, քանի որ ծանր լեռնագնացության ուժը պահելու համար չափազանց շատ փայտ կպահանջվեր: Hades 360- ը Mt. Օլիմպոս Վիսկոնսինում աջակցում է պողպատե փայտամածով փայտե հետքերի վրա գլանափաթեթը:

Հաջորդ սերնդի տակդիրներ

Միայն այնքան շատ եղանակներ կան, որոնցով դուք կարող եք փոքրիկ սայլերով շրջել մարդկանց ՝ նրանց վերև, ներքև և գլխիվայր ուղարկելով: Հեծանվավազքի որոշ շինարարներ ստեղծում են բաժանմունքներ, որոնք անկախորեն պտտվում են մեքենաներից ՝ պտտվելով գծին ուղղահայաց առանցքներով, ինչը ավելացնում է ավելի շատ պտտումներ ՝ առանց ավելի շատ օղակների կարիք ունենալու: Սա իսկապես կարող եք տեսնել The- ում Joker at Six Flag & apos; s Great Adventure- ում (ներքևում):

Roller coaster- ի փորձը ավելին է, քան պարզապես դրանց արագացման գումարը: Այլ շինարարներ ավելացնում են լույսեր, ծուխ, ստորգետնյա տրանսպորտ ուղարկողներ և ավելացնում գլխի և ոտքերի համար նախատեսված կտրող սարքեր, փակ, բայց ոչ շատ մոտ ձողեր, որոնք ապահովում են հուզմունքի և (կամ) սարսափի լրացուցիչ տարր: Դա այն հետագիծն է, որը մենք որոշ ժամանակով հետևելու ենք, - ասաց Ռոհադսը: Ավելի մեծ և արագ հնարավոր չի լինի շատ ավելի երկար: