如何預(yù)防過山車脫軌
夜慬涼
大家去游樂園一般都會挑戰(zhàn)一把過山車,那種刺激的感覺非常舒服。那么如何預(yù)防過山車脫軌?
過山車是讓很多人既害怕又感到很刺激的一個(gè)娛樂設(shè)施,因此哪些喜歡刺激的人對過山車趨之若鶩。那么如何預(yù)防過山車脫軌?
過山車安裝有安全系統(tǒng),它能將車廂牢固地扣在軌道上:一個(gè)防脫軌的小輪子將車廂同軌道連在了一起。
在第一次上升期間,過山車被牽引到軌道的最高點(diǎn)上?!胺勒鄯笛b置”可以避免小列車向回折返,以防發(fā)動機(jī)發(fā)生故障時(shí)列車后退。
在施行剛剛開始時(shí),過山車的小列車是依靠一個(gè)機(jī)械裝置的推力推上最高點(diǎn)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(shí)上,從這時(shí)起,帶動它沿軌道行駛的唯一的“發(fā)動機(jī)”將是引力熱能,即由引力熱能轉(zhuǎn)化為動能、又由動能轉(zhuǎn)化為引力勢能這樣一種不斷轉(zhuǎn)化的過程構(gòu)成的。
第一種能,即引力熱能是物體因其所處位置而自身擁有的能量,是由于它的高度和由引力產(chǎn)生的加速度而來的。對過山車來說,它的熱能在處于最高點(diǎn)時(shí)達(dá)到了最大值,也就是當(dāng)它爬升到“山丘”的頂峰時(shí)最大。當(dāng)過山車開始下降時(shí),它的勢能就不斷地減少(因?yàn)楦叨认陆盗?,但它不會消失,而是轉(zhuǎn)化成了動能,也就是運(yùn)動能。不過,在能量的轉(zhuǎn)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(jī)械能(動能和勢能)。這就是為什么在設(shè)計(jì)中隨后的小山丘比開始時(shí)的小山丘那樣的高度所需要的機(jī)械能了。
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(shí)上,下降的感受在過山車的尾部車廂最為強(qiáng)烈。因?yàn)樽詈笠还?jié)車廂通過最高點(diǎn)時(shí)的速度比過山車頭部的車廂要快,這是由于引力作用于過山車中部的質(zhì)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(dá)到和跨越最高點(diǎn),從而就會產(chǎn)生一種要被拋離的感覺,因?yàn)橘|(zhì)量中心正在加速向下,尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的,否則在到達(dá)頂峰附近時(shí),小車廂就可能脫軌甩出去。
車頭部的車廂情況就不同了,它的質(zhì)量中心在“身后”,在短時(shí)間內(nèi),它雖然處在下降的狀態(tài),但是它要“等待”質(zhì)量中心越過高點(diǎn)被引力推動。到達(dá)“瘋狂之圈”時(shí),沿直線軌道行進(jìn)的過山車突然向上轉(zhuǎn)彎。這時(shí),乘客就會有一種被壓到軌道上的感覺,因?yàn)檫@時(shí)產(chǎn)生了一種表觀的離心力。事實(shí)上,在環(huán)形軌道上由于鐵軌與過山車相互作用產(chǎn)生了一種向心力。這種環(huán)形軌道是略帶橢圓形的,目的是為了“平衡”引力的制動效應(yīng)。當(dāng)過山車達(dá)到圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí),事實(shí)上它會慢下來,但如果彎曲的程度較小時(shí),這種現(xiàn)象會減弱。一旦過山車走完了它的行程,機(jī)械制動裝置就會非常安全地使過山車停下來。減速的快慢是由氣缸來控制的。
從以上可以看出,過山車是很安全的設(shè)施。那么哪些人群不適合坐過山車?請關(guān)注吱客網(wǎng)的公園安全小知識吧!