鸚鵡過山車上的物理學(xué)
2019.10.27

來長隆海洋王國,鸚鵡過山車也是不得不體驗一把的刺激。大鸚鵡帶你穿梭于天空、叢林、湖泊和山谷,兩分鐘即完成1278米的超長軌道,最高點有50米,最大速度108 km/h。那種風(fēng)馳電掣、驚心動魄的快感令很多人著迷。

不過,你想過沒有我們曾經(jīng)學(xué)過的那些能量守恒定律、圓周運動、加速度、失重、超重……竟然可以讓你在短短的兩分鐘得到最深刻的理解。當(dāng)然前提是,你在過山車上是清醒的,而且收緊了你的食道。

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過山車的最高點在哪?

鸚鵡蜿蜒起伏,設(shè)計了三個“大回環(huán)”,你可知最高點在哪?其實過山車的最高點都設(shè)計在軌道最前端——兩旁有爬梯的提升軌道頂部,過山車的小列車依靠大功率電機通過鏈條傳動將列車提升到最高點。到達最高點后,不再有動力裝置,完全依靠重力的作用向下俯沖并完成整個軌道的飛行。這里有一個“能量守恒定律”,輪子與軌道的摩擦力會逐漸消耗掉車體的能量,所以后面的軌道回環(huán)的高度會依次降低。鸚鵡過山車的最高點50米(什么概念?大概20層樓那么高吧?。倪@么高的位置俯沖下來,那加速度帶來啥感覺?不受控唄,就像在一個大陡坡上剎車突然失靈……不敢想!鸚鵡過山車俯沖下來的最大速度達到了108 km/h,什么概念?懸空加速開在高速路上唄,而且是臉朝下的……

過山車哪節(jié)車廂最刺激?

很多朋友坐過山車的時候,總覺得第一排是最最最刺激的。當(dāng)然,第一排的視覺沖擊力是最大的,頃刻間天翻地覆的視覺感受實在太刺激。而其實,讓你身體感受最刺激的,卻恰恰在過山車的尾部的車廂。車尾的超重和失重的身體體驗最為明顯。比如最后一節(jié)車廂通過最高點時車頭已經(jīng)開始了俯沖加速的過程,因而最后一節(jié)車廂以很快的速度到達和跨越最高點的,從而就會產(chǎn)生一種要被拋離的感覺。下次選擇座位時,你不妨分別體驗一下這種首和尾的爆爽的感覺。

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在回環(huán)的最高點,頭朝下的時候,真的不會掉下來嗎?

每次登上過山車前,都得仔細檢查安全杠是否扣好,不然真真擔(dān)心萬一到了最高點,一頭栽下去怎么辦?你是不是也這么想?小時候我們都做過“水流星”的實驗(如圖1),裝水的杯子或水桶在做圓周運動的時候,即使口朝下,水都不會流出來的。相同的道理,我們通過回環(huán)的最高點,會牢牢得粘在椅子上,真的不會一頭栽下來的!在圓環(huán)最高點的時候,因重力都用于提供向心力了,反而身體有失重的感覺,輕飄飄的而不是重重地壓在安全杠上,所以真的不會掉下來的,真的不會掉下來?。ㄖ匾氖虑檎f三遍!)反而是到了圓環(huán)最低點,椅子要提供一個支持力來對抗重力來提供向心力,身體反而是覺得重重得壓向椅子。正是利用了這些物理原理,過山車通過蜿蜒曲折的軌道給人帶來瞬息萬變的身體體驗——這可能就是它的魅力所在。

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坐與不坐,這是個問題!

有人說,人生就像過山車一樣,跌宕起伏,有期待、有恐懼、有驚喜、有無奈……甚至是時空也發(fā)生了變化。偶爾來體驗一下過山車,真的是個不錯的選擇。當(dāng)然,高速運動的過程中,人的頸椎、眼睛、耳朵等都會受到一點額外的壓力,血流、血壓等在高速運動或者心理因素的作用下都會有所變化。所以安全提示上總是說,高血壓、心臟病、眼疾或眼科手術(shù)、頸疾、腰疾、孕婦、恐高……還是不要冒險嘗試了。還有,鸚鵡過山車要求的身高是132cm以上。好奇的小朋友和具有冒險精神的爸爸媽媽,就不要再為難我們的工作人員了,等孩子們長大一點的時候再來體驗也不遲。而且,不知你試過沒有?站在一旁仔細觀察過山車的運動和乘坐者的反應(yīng),也是一件極爽的事情。(文:潘俊麗;圖/視頻:龍碧、余憶莎)

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