Physics of Roller Coasters

Cov txheej txheem:

Physics of Roller Coasters
Physics of Roller Coasters
Anonim
Coaster ntawm lub ncov ntawm nws txoj kev taug
Coaster ntawm lub ncov ntawm nws txoj kev taug

Lub physics ntawm cov menyuam coasters yog ob qho tib si nyuaj thiab yooj yim, tab sis tsis muaj kev cuam tshuam ntawm ceg ntawm kev tshawb fawb, cov kev lom zem zoo nkauj no yuav tsis txav ib nti.

Physics yog dab tsi?

Physics yog kawm txog qhov teeb meem thiab lub zog thiab qhov sib txawv zog ntawm txhua qhov cuam tshuam nrog thiab cuam tshuam ib leeg. Los ntawm lub ntiajteb txawj nqus mus rau acceleration mus rau kev sib txhuam, physics yog qhov tseem ceeb science tom qab kev ua tau zoo ntawm tag nrho cov menyuam coasters. Txawm hais tias kev caij tsheb yog ib qho yooj yim kiddie coaster los yog lub tshuab qw nrov nrov, lawv txhua tus yuav tsum ua raws li tib lub hauv paus ntsiab lus kom muaj kev nyab xeeb, ua haujlwm tau zoo.

Physics of Roller Coasters: Key Concepts

Qhov yooj yim tshaj plaws physics premise uas cuam tshuam rau cov menyuam coasters yog lo lus "dab tsi mus nce yuav tsum los." Cov txheej txheem ntawm yuav ua li cas "los" yog twisted rau hauv voj voog, nkhaus, toj, thiab inversions, txawm li cas los xij, yuav tsum muaj kev paub tshwj xeeb ntxiv. Cov ntsiab lus tseem ceeb coaster physics suav nrog:

  • Gravitation: Lub ntiajteb txawj nqus yog lub zog uas rub txhua yam khoom mus rau lub ntiaj teb qhov chaw nruab nrab thiab yog tib lub ntsiab lus tseem ceeb tshaj plaws uas cuam tshuam nrog cov menyuam coasters. Nyob rau hauv qhov tseeb, ib zaug ib tug roller coaster disengages los ntawm lub xub ntiag saw nqa los yog propulsion quab yuam, lub ntiajteb txawj nqus xyuas kom meej tias nws ua tiav nws txoj kev raws txoj kev. Lub ntiajteb txawj nqus kuj xav tau los ntawm cov neeg caij tsheb ntawm ob qho tib si zoo thiab tsis zoo uas zoo li thawb cov neeg caij tsheb mus tob rau hauv lawv lub rooj lossis rub lawv tawm ntawm lawv, qhov kev xav zoo siab uas ntau tus neeg nrhiav kev txaus siab.
  • Potential Energy thiab Kinetic Energy: Ob lub ntsiab lus cuam tshuam no tswj hwm cov kev hloov pauv ntawm lub coaster qhov ceev thiab qhov siab. Cias muab, qhov siab dua ib yam khoom tawm hauv av, qhov muaj peev xwm ntau dua nws muaj - uas yog, muaj peev xwm nce nrawm thaum nws ntog. Raws li nws ntog rau hauv av, lub zog uas muaj peev xwm hloov mus rau lub zog kinetic, lossis lub zog ntawm kev txav. Qhov sib npaug ntawm ob hom zog yog tas li, tab sis tus menyuam coaster yuav tsum muaj qhov sib npaug txaus ntawm lub peev xwm thiab lub zog kinetic kom xa lub caij zoo siab.
  • Acceleration: Feem ntau tsis meej pem nrog ceev, acceleration yeej yog ib qho kev hloov nyob rau hauv ceev - uas yuav yog ib tug hloov nyob rau hauv ceev los yog kev coj. Yog li ntawd, tus menyuam coaster yog accelerating los ntawm loops thiab curves txawm tias nws qhov ceev tseem nyob twj ywm.
  • Friction: Physics formulas and lacalations yuav tsum muaj kev sib txhuam raws li qhov tseem ceeb ntawm cov menyuam coasters, vim kev sib txhuam yog ib qho quab yuam uas yuav ua rau lub caij qeeb qeeb. Kev sib cuag ntawm lub tsheb ciav hlau thiab huab cua thiab nruab nrab ntawm lub log thiab txoj kev taug txhua qhov kev sib txhuam ntawm kev caij tsheb.

Ntaus Physics Concepts

Corkscrew style coaster
Corkscrew style coaster

Ntxiv rau cov ntsiab cai tseem ceeb no rau lub cev ntawm cov menyuam coasters, lwm cov ntsiab lus physics tseem cuam tshuam txog kev ua haujlwm coasters thiab tseem ceeb sib npaug rau kev nyab xeeb, kev lom zem caij.

  • Pressure: Ntau lub coaster braking tshuab yog ua los ntawm huab cua siab, thiab lub siab yuav tsum txaus kom nres ob qho tag nrho cov tsheb ciav hlau tsis muaj neeg caij tsheb raug mob lossis ua rau muaj kev ntxhov siab ntau dhau. kev caij tsheb.
  • Optics: Optical sensors pab lub khoos phis tawj tswj xyuas qhov chaw caij tsheb thiab nws ua haujlwm li cas.
  • Magnetism: Ntau lub caij tech siab siv electromagnets xws li ib daim ntawv propulsion lossis braking, thiab cov hlau nplaum yuav tsum raug teem sijhawm thiab ntsuas kom muaj kev nyab xeeb.
  • Electricity: Cov hluav taws xob tsim nyog yog qhov tseem ceeb rau cov menyuam coasters, los ntawm kev khiav lub caij mus rau lub zog lub teeb uas kho kom zoo nkauj.

Ntau Science Necessities

Physics tsis yog tib txoj kev tshawb fawb uas tsim nyog rau kev ua haujlwm zoo, zoo siab rau cov menyuam coaster. Thaum lub caij yog tsim los, engineers thiab chaw ua si yuav tsum tau xav txog:

  • Biology: Yuav ua li cas cov kev ntxhov siab ntawm kev caij tsheb yuav cuam tshuam rau cov neeg caij tsheb yog qhov tseem ceeb ntawm seb qhov caij tsheb puas txaus siab lossis mob. Kev caij tsheb tsis zoo tuaj yeem ua rau tsaus muag, mob taub hau, thiab lwm yam kev raug mob.
  • Geology: Niaj hnub nimno steel roller coasters hnyav ntau pua tons, thiab kev nkag siab zoo ntawm lub tiaj ua si geology yog qhov tsim nyog los tso lub coaster rau ntawm qhov chaw ruaj khov, txhawb nqa. Cedar Point yog ib qho piv txwv ntawm lub tiaj ua si uas yuav tsum tau saib xyuas tshwj xeeb rau qhov no, vim tias nws kaum xya tus menyuam coasters nyob rau ntawm ntug dej hiav txwv thiab ib ncig ntawm lub pas dej da dej.
  • Climatology: Kev nyab xeeb kev caij tsheb yuav ua rau muaj kev cuam tshuam zoo rau cov khoom siv rau kev tsim kho.
  • Psychology: Yuav ua li cas caij tsheb muaj npe, dai kom zoo nkauj, thiab txhawb nqa yuav tsum muaj kev nkag siab ntxaws txog kev puas siab puas ntsws kom nyiam cov neeg caij tsheb.

Studying Physics with Roller Coasters

Vim tias muaj ntau lub tswv yim kev tshawb fawb siv los tsim, tsim, thiab ua haujlwm rau cov menyuam coaster, ntau lub chaw ua si lom zem tuav Physics Day cov xwm txheej thiab caw cov tsev kawm ntawv hauv zos los sim lawv cov kev paub tiv thaiv cov chaw ua si. Cov kws qhia physics yuav xav kom cov tub ntxhais kawm ntsuas qhov nrawm, lub kaum ntse ntse, qhov nrawm, nrawm, thiab lwm cov ntsiab lus ntawm cov menyuam coaster kom teb cov lus nug, thaum qee qhov chaw ua si muaj kev sib tw rau cov neeg ua haujlwm rau cov menyuam coaster los tsim lawv tus kheej caij tsheb thiab tsim qauv. Qhov no tuaj yeem yog qhov kev lom zem thiab kev kawm rau cov tub ntxhais kawm physics los ntawm tsev kawm theem pib mus rau qib siab.

Kev Pab Ntxiv

Xav paub ntxiv txog lub cev ntawm cov menyuam coasters? Sim online Funderstanding Roller Coaster, qhov twg koj tuaj yeem kho qhov ntau thiab tsawg ntawm toj, ntsug voj, kev sib txhuam thiab lub ntiajteb txawj nqus, tsheb ciav hlau thiab lwm yam kom pom lub tswv yim physics hauv kev nqis tes ua.

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