鹦鹉过山车上的物理学

来长隆海洋王国,鹦鹉过山车也是不得不体验一把的刺激。大鹦鹉带你穿梭于天空、丛林、湖泊和山谷,两分钟即完成1278米的超长轨道,最高点有50米,最大速度108 km/h。那种风驰电掣、惊心动魄的快感令很多人着迷。

不过,你想过没有我们曾经学过的那些能量守恒定律、圆周运动、加速度、失重、超重……竟然可以让你在短短的两分钟得到最深刻的理解。当然前提是,你在过山车上是清醒的,而且收紧了你的食道。

 

过山车的最高点在哪?

鹦鹉蜿蜒起伏,设计了三个“大回环”,你可知最高点在哪?其实过山车的最高点都设计在轨道最前端——两旁有爬梯的提升轨道顶部,过山车的小列车依靠大功率电机通过链条传动将列车提升到最高点。到达最高点后,不再有动力装置,完全依靠重力的作用向下俯冲并完成整个轨道的飞行。这里有一个“能量守恒定律”,轮子与轨道的摩擦力会逐渐消耗掉车体的能量,所以后面的轨道回环的高度会依次降低。鹦鹉过山车的最高点50米(什么概念?大概20层楼那么高吧!)从这么高的位置俯冲下来,那加速度带来啥感觉?不受控呗,就像在一个大陡坡上刹车突然失灵……不敢想!鹦鹉过山车俯冲下来的最大速度达到了108 km/h,什么概念?悬空加速开在高速路上呗,而且是脸朝下的……

 

过山车哪节车厢最刺激?

很多朋友坐过山车的时候,总觉得第一排是最最最刺激的。当然,第一排的视觉冲击力是最大的,顷刻间天翻地覆的视觉感受实在太刺激。而其实,让你身体感受最刺激的,却恰恰在过山车的尾部的车厢。车尾的超重和失重的身体体验最为明显。比如最后一节车厢通过最高点时车头已经开始了俯冲加速的过程,因而最后一节车厢以很快的速度到达和跨越最高点的,从而就会产生一种要被抛离的感觉。下次选择座位时,你不妨分别体验一下这种首和尾的爆爽的感觉。

 

在回环的最高点,头朝下的时候,真的不会掉下来吗?

每次登上过山车前,都得仔细检查安全杠是否扣好,不然真真担心万一到了最高点,一头栽下去怎么办?你是不是也这么想?小时候我们都做过“水流星”的实验(如图1),装水的杯子或水桶在做圆周运动的时候,即使口朝下,水都不会流出来的。相同的道理,我们通过回环的最高点,会牢牢得粘在椅子上,真的不会一头栽下来的!在圆环最高点的时候,因重力都用于提供向心力了,反而身体有失重的感觉,轻飘飘的而不是重重地压在安全杠上,所以真的不会掉下来的,真的不会掉下来!(重要的事情说三遍!)反而是到了圆环最低点,椅子要提供一个支持力来对抗重力来提供向心力,身体反而是觉得重重得压向椅子。正是利用了这些物理原理,过山车通过蜿蜒曲折的轨道给人带来瞬息万变的身体体验——这可能就是它的魅力所在。

 

坐与不坐,这是个问题!

有人说,人生就像过山车一样,跌宕起伏,有期待、有恐惧、有惊喜、有无奈……甚至是时空也发生了变化。偶尔来体验一下过山车,真的是个不错的选择。当然,高速运动的过程中,人的颈椎、眼睛、耳朵等都会受到一点额外的压力,血流、血压等在高速运动或者心理因素的作用下都会有所变化。所以安全提示上总是说,高血压、心脏病、眼疾或眼科手术、颈疾、腰疾、孕妇、恐高……还是不要冒险尝试了。还有,鹦鹉过山车要求的身高是132cm以上。好奇的小朋友和具有冒险精神的爸爸妈妈,就不要再为难我们的工作人员了,等孩子们长大一点的时候再来体验也不迟。而且,不知你试过没有?站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应,也是一件极爽的事情。(文:潘俊丽;图/视频:龙碧、余忆莎)

 

 

 

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