Quali forze sono al lavoro durante una corsa sulle montagne russe?

Quali forze sono al lavoro durante una corsa sulle montagne russe?

Milioni di persone vanno ai parchi di divertimento a cavalcare il roller coaster ogni anno, principalmente a causa della sensazione data da rapidi cambi di direzione e leggerezza. Le sensazioni di leggerezza e pesantezza sono create dalle forze al lavoro durante i diversi segmenti di una traccia di roller coaster. Questi segmenti sono loop, sharp banche e rapida serie di dossi e avvallamenti. Al lavoro in questi segmenti sono la forza normale, la forza gravitazionale e la forza centripeta.

Forza gravitazionale

La forza di gravità si applica sul pilota rimane costante per tutta la corsa indipendentemente dal segmento. Questa forza rappresenta il peso del biker, o sua massa moltiplicata per l'accelerazione di gravità, misurato circa 9,80 metri al secondo quadrato. Nonostante l'apparente sensazioni di leggerezza e pesantezza, la forza gravitazionale sul pilota rimane invariata per tutta la corsa. Quei sentimenti sono il risultato delle altre forze.

Forza normale

La seconda forza che agisce direttamente sul pilota è la forza normale. Questa è la forza del sedile premendo contro il pilota. La direzione e l'entità di questa forza cambiare costantemente come l'orientamento della vettura il il rilevamento delle modifiche con ogni curva, loop e collina. Il cambiamento di direzione e l'entità durante un tuffo è ciò che dà la sensazione di assenza di gravità, in quanto è essenzialmente una momentanea caduta libera.

Forza centripeta

Forza centripeta è la forza netta verso l'interno come conseguenza le forze gravitazionali e normale durante un ciclo o un arco. Come l'auto entra del ciclo o dell'arco, la forza netta spinge verso l'interno, creando la sensazione di pesantezza, come il corpo spinge indietro contro il sedile. Nella parte superiore del ciclo, tuttavia, la forza normale e conseguenza la forza centripeta hanno magnitudini più piccoli, creando la sensazione di leggerezza.

Clotoide loop

Mentre il movimento in un ciclo è descritto come movimento circolare, i cicli di moderni russe sono non esattamente circolari. Piuttosto, sono clotoide, o a forma di lacrima. Infatti, causano spire circolari veramente causa normale forze estreme che possono..--e ha fatto quando sono stati utilizzati spire circolari - colpo di frusta, ossa rotte e persino la morte. Il ciclo di clotoide causa un cambiamento in accelerazione, diminuendo la grandezza della forza normale sentita dal pilota.


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