過山車是由美國發(fā)明家、商人拉馬庫斯·阿德納·湯普森是第一個注冊過山車相關專利技術的人 ， 并曾制造過數(shù)十個過山車設施 ， 因此被譽稱為“重力之父” 。過山車又稱為云霄飛車 ， 是一種機動游樂設施 ， 常見于游樂園和主題樂園中 ， 一般恐高或者心臟病患者不建議游玩 ， 以免發(fā)生危險 。
過山車是什么意思
過山車是一種機動游樂設施 ， 常見于游樂園和主題樂園中 。過山車雖然驚悚恐怖 ， 但是基本上是非常安全的設施 ， 深受很多年輕游客的喜愛 。
一個基本的過山車構造中 ， 包含了爬升、滑落、倒轉(兒童過山車沒有倒轉) ， 其軌道的設計不一定是一個完整的回圈 ， 也可以設計為車體在軌道上的運行方式為來回移動 。大部分過山車的每個乘坐車廂可容納2人、4人、6人、8人 ， 這些車廂利用勾子相互連結起來 ， 就像火車一樣 。從最基本的層面來看 ， 過山車不過是一部利用重力和慣性使列車沿蜿蜒的軌道行進的機器 。
過山車的主要原理過山車是一項富有刺激性的娛樂工具 。那種風馳電掣、有驚無險的快感令不少人著迷 。如果你對物理學感興趣的話 ， 那么在乘坐過山車的過程中不僅能夠體驗到冒險的快感 ， 還有助于理解力學定律 。實際上 ， 過山車的運動包含了許多物理學原理 ， 人們在設計過山車時巧妙地運用了這些原理 。如果能親身體驗一下由能量守恒、加速度和力交織在一起產(chǎn)生的效果 ， 那感覺真是妙不可言 。這次同物理學打交道不用動腦子 ， 只要收緊你的腹肌 ， 保護好腸胃就行了 。當然 ， 如果你受身體條件和心理承受能力的限制 ， 無法親身體驗過山車帶來的種種感受 ， 你不妨站在一旁仔細觀察過山車的運動和乘坐者的反應 。
在剛剛開始時 ， 過山車的小列車是依靠彈射器的推力或者鏈條爬上最高點的 ， 但在第一次下行后 ， 就再也沒有任何裝置為它提供動力了 。事實上 ， 從這時起 ， 帶動它沿軌道行駛的唯一的“發(fā)動機”將是重力勢能 ， 即由勢能轉化為動能、又由動能轉化為重力勢能這樣一種不斷轉化的過程構成的 。
第一種能 ， 即重力勢能是物體因其所處位置而自身擁有的能量 ， 它是由于物體和地球的重力相互作用而產(chǎn)生的 。對過山車來說 ， 它的勢能在處于最高點時達到了最大值 ， 也就是當它爬升到“山丘”的頂峰時最大 。當過山車開始下降時 ， 它的勢能就不斷地減少(因為高度下降了) ， 但能量不會消失 ， 而是轉化成了動能 ， 也就是運動的能量 。不過 ， 在能量的轉化過程中 ， 由于過山車的車輪與軌道的摩擦而產(chǎn)生了熱量 ， 從而損耗了少量的機械能(動能和勢能) 。這就是在設計中隨后的小山丘比開始時的小山丘略矮一點的原因 。
過山車最后一節(jié)小車廂里是過山車贈送給勇敢的乘客最為刺激的禮物 。事實上 ， 下降的感受在過山車的尾部車廂最為強烈 。因為最后一節(jié)車廂通過最高點時的速度比過山車頭部的車廂要快 ， 這是由于重力作用于過山車中部的質量中心的緣故 。這樣 ， 乘坐在最后一節(jié)車廂的人就能夠快速地達到和跨越最高點 ， 從而就會產(chǎn)生一種要被拋離的感覺 ， 因為質量中心正在加速向 。尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的 ， 否則在到達頂峰附近時 ， 小車廂就可能脫軌飛出去 。
車頭部的車廂情況就不同了 ， 它的質量中心在“身后” ， 在短時間內 ， 它雖然處在下降的狀態(tài) ， 但是它要“等待”質量中心越過高點被重力推動 。
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