過(guò)山車的豎直立環(huán)是一種離心機(jī)裝置 ， 當(dāng)列車接近回環(huán)時(shí) ， 乘客的慣性速度筆直地指向前方 。但車廂一直沿軌道行進(jìn) ， 使乘客的身體無(wú)法按直線運(yùn)動(dòng) 。于是重力推著乘客離開(kāi)車廂的地板 ， 而慣性則將乘客向地板方向擠壓 。乘客本身的外向慣性產(chǎn)生慣性力 ， 使乘客即使在頭朝下時(shí)也能牢牢地停留在車廂的底部 。當(dāng)然乘客需要某種安全護(hù)具來(lái)保證自己的安全 ， 但在大多數(shù)大回環(huán)中 ， 無(wú)論有沒(méi)有護(hù)具 ， 乘客都會(huì)停留在車廂中 。
當(dāng)列車沿著回環(huán)移動(dòng)時(shí) ， 作用在乘客身上的合力在不斷地變化 。在回環(huán)的最底部 ， 因?yàn)榧铀俣瘸?， 所以軌道對(duì)游客向上的支撐力要大于重力 ， 此時(shí)游客可以感覺(jué)到超重的現(xiàn)象 ， 即感覺(jué)特別沉重 。當(dāng)一路沖上回環(huán)時(shí) ， 重力則把乘客向地板的方向推 。所以乘客會(huì)感到重力將您向座位方向擠壓 。
在回環(huán)的頂部 ， 乘客完全倒轉(zhuǎn)了過(guò)來(lái) ， 指向地面的重力以及軌道的向下的支持力想把乘客拖出座位 ， 但支持力和重力僅與離心力平衡 ， 即提供運(yùn)動(dòng)所需的向心力 ， 此時(shí)若是飛車的速度較小 ， 小到所產(chǎn)生的離心力小于重力的話 ， 飛車就會(huì)有掉落的危險(xiǎn) ， 所以 ， 在回環(huán)頂部的時(shí)候要求有一定的速度以保證安全 。同時(shí)也是由于離心力的存在 ， 抵消了一部分重力 ， 于是乘客會(huì)產(chǎn)生失重現(xiàn)象 ， 感覺(jué)身體變得極輕 。等列車駛出回環(huán) ， 沿水平方向行進(jìn) ， 乘客又會(huì)回到原來(lái)的重力 。
大回環(huán)的魅力在于 ， 它在短短的一段軌道中塞進(jìn)了豐富的元素 。在幾秒鐘內(nèi) ， 作用在乘客身上的力不斷變化 ， 從而讓人體驗(yàn)到各種不同的感覺(jué) 。當(dāng)這些力作用于身體的各個(gè)部位時(shí) ， 眼睛會(huì)看到整個(gè)世界都倒了過(guò)來(lái) 。對(duì)于許多過(guò)山車乘客而言 ， 在回環(huán)頂部是整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中最精彩的一刻 ， 人們會(huì)感到身體輕如羽毛 ， 眼中只能看到天空 。
在大回環(huán)中 ， 豎直加速度的強(qiáng)度是由兩個(gè)因素決定的：列車的速度和彎道的角度 。當(dāng)列車進(jìn)入回環(huán)時(shí) ， 它擁有最大的動(dòng)能 ， 也就是說(shuō) ， 它以最快的速度移動(dòng) 。在回環(huán)的頂部 ， 重力已經(jīng)在一定程度上降低了列車的速度 ， 所以列車擁有更多的勢(shì)能 ， 但動(dòng)能減少了 ， 也就是說(shuō)它以較低的速度移動(dòng) ， 但速度不能夠低于某一個(gè)安全行駛的速度 。
過(guò)山車的設(shè)計(jì)師們最早采用的是正圓形回環(huán) 。在這種設(shè)計(jì)中 ， 一路上的彎道角度是一個(gè)常數(shù) 。為了在回環(huán)頂部產(chǎn)生足夠的豎直加速度以壓迫列車緊貼軌道 ， 設(shè)計(jì)師們必須讓列車以相當(dāng)快的速度進(jìn)入回環(huán)(如此可使列車在回環(huán)頂部仍能快速行進(jìn)) 。更快的速度意味著乘客在進(jìn)入回環(huán)時(shí)會(huì)受到更大的作用力 ， 而這可能會(huì)讓乘客很不舒服 。
水滴形設(shè)計(jì)使這些力的平衡變得更加容易 。回環(huán)頂部的彎道角度比回環(huán)側(cè)面更急促 。這樣可以讓列車以足夠快的速度穿過(guò)回環(huán) ， 使之在回環(huán)頂部擁有充足的加速力 ， 而且水滴形設(shè)計(jì)會(huì)在側(cè)面產(chǎn)生較小的豎直加速度 。這提供了維持過(guò)山車一切運(yùn)行所需的力 ， 而不致將過(guò)大的力施加在可能有危險(xiǎn)的部位 。
【過(guò)山車是誰(shuí)發(fā)明的 過(guò)山車是什么意思】一旦過(guò)山車走完了它的行程 ， 制動(dòng)裝置就會(huì)非常安全地使過(guò)山車停下來(lái) 。減速的快慢是由制動(dòng)氣缸中氣體的壓力來(lái)控制的 。
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