ทำไมรถไฟเหาะจึงไม่วนซ้ำอย่างแน่นอน

หากคุณเป็นแฟนตัวยงของการขี่เหาะตีลังกาทั่วไปคุณอาจสังเกตเห็นว่าลูปของเล่นเหล่านี้ไม่ได้กลมเหมือนในบางกรณีพวกเขาจะมีรูปร่างเป็นวงรีมากขึ้น พวกมันดูเหมือนหยดคว่ำกลับมากกว่าวงกลม เพื่อให้เข้าใจว่าทำไมพวกเขาถึงมีรูปแบบนี้จำเป็นต้องช่วยชีวิตความรู้บางอย่างของฟิสิกส์ระดับมัธยม

ประการแรกคุณต้องเข้าใจว่าลูปทำงานอย่างไร รถเข็นไม่ตกเมื่อแทร็กกลับอย่างไร สิ่งนี้ไม่ได้เกิดจากแรงเหวี่ยงที่กระทำกับรถเข็นและดึงมันลงบนรางโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออยู่ที่ความเร็วสูง - จะไม่ได้รับผลลัพธ์ที่คล้ายกันหากรถเข็นเคลื่อนที่ช้า

ความเร็วที่ช้ากว่ารถไฟเหาะสามารถวิ่งขึ้นอยู่กับแรงเหวี่ยงที่สร้างขึ้นโดยแรงโน้มถ่วง ไม่ว่าในกรณีใดรถยนต์ไม่น่าจะหลุดจากลูปเนื่องจากมันติดอยู่กับรางรถไฟอย่างถาวร - และคุณจะมีอุปกรณ์ความปลอดภัยด้วยดังนั้นพวกเขาจะหยุดนิ่งเมื่อผู้โดยสารทุกคนติดอยู่ เมื่อรู้สิ่งนี้เราจะกลับไปที่จุดศูนย์กลางของการอภิปราย: ทำไมจึงไม่วนซ้ำ 100% มาอธิบายวิธีการง่ายๆ

รถไฟเหาะมักไม่ใช่ยานพาหนะที่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ที่จุดเริ่มต้นของการขี่พวกเขาจะถูกผลักไปในทิศทางที่สูงชันโดยอัตโนมัติแล้วใช้พลังงานความโน้มถ่วงในการเดินทางรางไปยังจุดสิ้นสุด หากลูปถูกสร้างขึ้นจากโค้งส่วนโค้งที่สมบูรณ์แบบเกวียนจะต้องเริ่มต้นด้วยพลังงานจลน์ที่มากพอเพื่อปีนอุปสรรค แต่ถึงกระนั้นความเร็วจะไม่ปลอดภัยพอสำหรับคนดังนั้นพวกเขาจะเดินบนรางเท่านั้น

ที่ด้านบนของลูปเราสามารถพูดได้ว่าการเร่งด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นแรงโน้มถ่วง เมื่ออยู่ที่นั่นผู้คนจะรู้สึกเบาลง เมื่อรถเข็นมาถึงตำแหน่ง 9 นาฬิกาแรงธรรมชาติและการเพิ่มโมเมนตัมจะเกิดขึ้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงทำให้เกวียนลดลง แรงทั้งหมดนี้สามารถส่งผลกระทบต่อทุกคนได้ทำให้เกิดอาการมึนงงอาเจียนหรือเป็นลม - ซึ่งไม่ใช่เป้าหมายของการแข่งรถ (แม้ว่ามันจะเกิดขึ้นเป็นครั้งคราว) และสามารถรู้สึกได้อย่างรุนแรงที่สุดหากลูปเป็น 100% กลม

เพื่อลดผลกระทบเหล่านี้ (และพยายามทำให้มันไม่มีอยู่) ลูปจะถูกยืดออกเบา ๆ ราวกับว่าพวกมันกลับหัวหยดเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบจากเมื่อรถลากลงมา (และใช้แรงเหวี่ยงจากแรงเหวี่ยง) . เมื่อรถขึ้นไปพวกเขาจะชะลอตัวลงเพราะพวกเขาเปลี่ยนประเภทของแหล่งพลังงาน - และนี่คือการใช้ประโยชน์บนรถไฟเหาะ

ด้วยการเปลี่ยนรัศมีการเลี้ยวของแทร็กและความสูงการเร่งความเร็วจะถูกรักษาไว้ตลอดการเดินทางด้วยรถไฟและสิ่งนี้จะส่งผลกระทบต่อผู้โดยสารที่ก้าวร้าวน้อยลง ที่ควรระวังในปี 1895 รถไฟเหาะแบบโค้ง 100% ถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาบนเกาะ Cony Island ทำให้ผู้คนเข้าถึง 12G (แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงสิบสองเท่า) ผู้คนหยุดอย่างรวดเร็วไปยังสถานที่น่าสนใจเนื่องจากแรงที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ลงไปสู่วงนั้นแข็งแกร่งมากจนสูญเสียสติและคลื่นไส้เป็นเรื่องปกติในผู้โดยสารเกือบทุกคน