Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /home/informatio/information-technology.ru/docs/libraries/cms/application/cms.php on line 470
Почему люди не падают с американских горок?

Почему люди не падают с американских горок?

Когда несущиеся со свистом тележки входят в мертвую петлю, они и сидящие в них пассажиры не падают на землю не только из-за специальной конструкции колес и опущенных на плечи людей перекладин безопасности, но и вследствие действия несколько сил. Инерция толкает тележки в прямолинейном направлении, в то время как рельсы круговой трассы прижимаются к ним так, что тележки кажутся притянутыми к рельсам. Кривизна рельсовых путей и действующая на тележки сила тяжести объединяются для создания так называемой центростремительной силы.

Хотя у сидящих в тележках людей создается ощущение, что какая-то отдельная сила давит на них извне, прижимая их к сиденьям, они просто ощущают вызванную кривизной рельсов и силой тяжести центростремительную силу, которая уравновешивает инерцию движущихся тележек. Суммарное воздействие инерции и центростремительной силы часто называется центробежной силой. Центробежной силы в действительности не существует, но люди используют этот термин для краткости объяснения.

Создание импульса

Для прохождения через мертвую петлю тележка должна иметь достаточный импульс (количество движения) — произведение ее массы на скорость. Если импульс недостаточен, центробежная сила не преодолеет силу тяжести и тележка упадет вниз. Однако, если стартовая горка достаточно высока и крута, вагончики будут иметь достаточный импульс для успешного прохождения мертвой петли.

Три силы

В верхней точке мертвой петли на человека в тележке действует несколько сил. Первая — это сила тяжести, тянущая человека вниз. Вторая — это давление сиденья, толкающее человека в сторону центра окружности. Третья — это комбинация инерции и центростремительной силы, которая как бы тащит человека вверх.

Потенциальная и кинетическая энергия

  1. Тележки, начинающие спускаться с горки, имеют высокую потенциальную энергию {показана голубым цветом) и маленькую кинетическую {показана красным цветом).
  2. По мере увеличения скорости во время спуска, тележки превращают свою потенциальную энергию в кинетическую.
  3. В нижней части трассы почти вся потенциальная энергия {голубой цвет) превращается в кинетическую {красный цвет).