Miks pole mägironimissilmused täpselt ümmargused?
Kui olete tavaliste meelelahutussõidukite fänn, olete ilmselt märganud, et nende mänguasjade silmused ei ole täpselt ümarad, kuna mõnel juhul on need ovaalse kujuga. Nad näevad välja rohkem nagu ümberpööratud tilgad kui ringid ise. Mõistmaks, miks neil selline formaat on, on vaja päästa osa keskkooli füüsika teadmistest.
Esiteks peate mõistma, kuidas silmused töötavad. Kuidas vankrid lihtsalt ei kuku, kui rajad tagurdavad? Selle põhjuseks ei ole tsentrifugaaljõud, mis mõjub kärudele ja tõmbab neid pidevalt rööbastele endile, eriti kuna need on suurel kiirusel - sarnaseid tulemusi ei saavutataks, kui kärud liiguksid aeglaselt.
Madalam kiirus, millega mägironimine võib joosta, sõltub ainult gravitatsiooni tekitatud tsentrifugaaljõust. Igal juhul ei kuku autod tõenäoliselt silmustest maha, kuna need on püsivalt rööbaste külge kinnitatud - ja teil on ka turvavarustust, nii et need jääksid seisma, kui kõik sõitjad kinni jäävad. Teades seda, pöördugem tagasi arutelu keskpunkti: Miks pole silmused 100% ringikujulised? Selgitame lihtsustatud viisil.
Vuoristorata ei ole tavaliselt sõidukid, mis saaksid iseseisvalt liikuda. Sõitude alguses lükatakse need automaatselt järskudesse suunda ja kasutatakse seejärel gravitatsioonienergiat, et rööpad lõpuni viia. Kui silmused koosneksid täiuslikest ümmargustest kaardest, peaksid kärud alustama takistuste ületamiseks piisavalt kineetilise energiaga. Kuid isegi siis pole kiirus inimestele piisavalt ohutu, nii et nad kõnnivad ainult radadel.
Silmuse ülaosas võib öelda, et tsentripetaalset kiirendust pakub raskusjõud. Seal olles tunnevad inimesed end kergemana. Kui käru jõuab kella 9-ni, ilmnevad raskusjõu mõjul looduslikud jõud ja hoog, mis põhjustab kärude langemist. Kogu see jõuhulk võib kellelegi üsna mõju avaldada, põhjustades pearinglust, oksendamist või minestamist - mis pole võistluse eesmärk (ehkki seda juhtub aeg-ajalt) ja seda saab kõige tugevamalt tunda, kui silmuseid oleks 100% ümmargune.
Nende mõjude minimeerimiseks (ja proovige neid olematuks muuta) on silmuseid kergelt venitatud nagu ümberpööratud tilkadega, et vältida kärude laskumisel tekkivat mõju (ja paremini kasutada tsentrifugaaljõudu) ning hõlbustada nende tõusu ajal liikumist. . Kui autod üles lähevad, aeglustuvad need, kuna muudavad jõuallika tüüpi - ja seda kasutatakse soodsalt mägradel.
Rööbaste painderaadiuse ja kõrguse muutmisega säilitatakse kogu rongisõidu ajal kiirendus ja see muudab löögi sõitjate jaoks vähem agressiivseks. Teame, et 1895. aastal ehitati Ameerika Ühendriikides Cony saarele 100% ringikujuline kaarlaevaga mägiratas, mis pani inimesi jõudma 12 G-ni (kaksteist korda raskusjõust). Inimesed lakkasid kiiresti atraktsioonile minemast, kuna silmusest alla laskmise ajal esile kutsutud jõud oli nii tugev, et peaaegu kõigil reisijatel oli teadvusekaotus ja iiveldus tavalised.
Soovitatav
