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坐过山车了解物理常识

时间: 2024-03-26 10:05:30 |   作者: 力量


  • 功能特点

  咱们都去过游乐园,对过山车并不生疏。大部分过山车的每个车厢可包容2人、4人或6人、8人,这些车厢使用勾子彼此连结起来,就像火车相同,依照弯曲的轨迹跋涉。由于弯曲的轨迹,那种惊险、影响也让许多人为之振奋、入神。其实,乘坐过山车不仅仅能够让咱们体会到冒险、影响的感觉,还能够让咱们更好地了解物理学上的许多原理。

  在过山车开端发动后,把一节节小车厢推到最高点靠的是一个机械设备供给的动力,但榜首次下去之后,就再也没任何机械设备供给动力了。或许你会很猎奇,那一节节小车厢是靠什么来进行下面的工作呢?实际上,推进一节节小车厢的动力是引力势能,即引力势能和动能之间不断转化的进程。下面咱们就详细来讲讲,到底是怎样转化的。

  首要,咱们要了解一下什么是引力势能?引力势能浅显来讲便是物体所在的方位高度和由引力发生的加速度而具有的能量。那么一开端过山车靠着机械设备供给的动力一点点升高,与此同时,过山车的引力势能也在一点点添加,当过山车处于最高点时,引力势能也便到达了最大值。当过山车开端下降时,由于高度的下降,在这一进程中,引力势能是不断削减的。依据能量守恒定律,能量既不会消失,也不会发生,它仅仅从一种方式转化为另一种方式,或许从一个物体搬运到另一个物体,在这个转化或许搬运的进程中,其总能量是不变的。在这里,削减的引力势能是转化为动能了。而这个动能便是推进过山车持续运转的动力。那削减的势能是悉数转化为动能了吗?实际上不是的,过山车的车轮与轨迹是有冲突的,冲突会发生热量,而热能便会损耗一部分动能和势能。这样一来,转化的动能不能推进过山车到达之前的高度了。这也便是为什么过山车后边的斜度都比最开端的斜度小的原因。

  下面咱们再来看看过山车带给咱们的影响是怎样一回事,表现了什么样的物理原理。首要,咱们要理解坐过山车最影响的车厢在最终边。由于引力作用于过山车中部的质量中心,所以最终边一节车厢到达和经过最高点时的速度都比最前面的车厢要快。这样一来,乘客便会有一种被甩出去的感觉。假如尾部车厢的车轮没有很牢固地扣在轨迹上,那么很有可能发生意外事故,即在最终的车厢到达或许经过最高点时就可能脱轨被甩出去。因而,想要愈加影响就坐在过山车最终边。为啥说最前面的车厢就不是这样的一种状况了呢?由于它的质量中心在它后边,短时间内,它虽然是在下降,可是它要等质量中心跳过高点才干被引力推进。

  当沿直线轨迹跋涉的过山车忽然向上转弯时,乘客就会有一种被揉捏的感觉。这主要是乘客的惯性速度应该是垂直地向前,但过山车要一向沿轨迹跋涉(不是直的,而是拐弯),使乘客的身体无法按直线运动。

  乘坐过山车时的种种体会跟轨迹的途径还有很大联系,圆形的、椭圆形的、弯曲盘曲的,都会给乘客各种不同的影响体会。

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