雲霄飛車軌道一向「不會出現360度的圓形」,一定要是橢圓形不然你早就往生了!

如果你常去遊樂園玩,一定也有注意到雲霄飛車軌道一向都是如下圖有點橢圓的圓弧 (看起來像倒反的水滴),沒有任何一座雲霄飛車軌道是呈現完整的圓型,為什麼呢?   原來這背後有個物理因素,國外媒體Gizmodo整理了一篇圖文並茂的解釋,一起來了解吧!   首先,我們

May 28, 2016
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如果你常去遊樂園玩,一定也有注意到雲霄飛車軌道一向都是如下圖有點橢圓的圓弧 (看起來像倒反的水滴),沒有任何一座雲霄飛車軌道是呈現完整的圓型,為什麼呢?

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原來這背後有個物理因素,國外媒體Gizmodo整理了一篇圖文並茂的解釋,一起來了解吧!

 

首先,我們先來了解為何雲霄飛車倒掛時不會摔落軌道。由於推動雲霄飛車的動力提供了一種向心力 (centripetal force),若用牛頓第一運動定律來解釋,沒有了向心力,車子就會維持同樣的速度在一條直線上行駛不停,這就是為什麼雲霄飛車行駛在弧形軌道上時,你會覺得身體被網座位上「壓制」,那是因為弧形軌道正中央有一股力量在牽引著你,使你身體做出的反射動作。

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但事實上現在每座雲霄飛車都是將車底設計成固定在軌道上,所以萬一雲霄飛車因故失去動力,倒掛的雲霄飛車也不至於掉下來。

 

當一股力量在圓形的路徑上加速時,加速力道的大小就會跟圓形的半徑呈反比,半徑越窄,加速力道也會越強。

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假如雲霄飛車的軌道是圓形,就會需要更強的力道讓雲霄飛車衝到最高點,而且當衝到最高點 (12點鐘方向) 時,乘客會感到完全無重力,但當車子開始往下滑時,到了圓圈的9點鐘方向就會讓人感受到2g的重力加速度,繼續往下就會加強到4g,再加上地心引力就是5g了!連受過專業訓練的戰機駕駛員都會因為6g而失去意識,你就知道光是5g就已經會讓一般人感到非常不適。

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為了解決這個問題,他們起初想到,如果能讓雲霄飛車在最高點暫時停住,乘客就會感覺到-1g的重力 (因為是反的),但到了圓圈底部還是有4到5g,還是太危險。換句話說,如果軌道呈圓形,光是要累積足夠的衝力衝上圓圈的最高點,接下來的速度一定都慢不下來,所以只好另尋解決方法。

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前面有提到半徑跟速度的關係,於是他們想到,如果能在雲霄飛車衝過圓弧頂端時,用比較大的半徑就能讓車子減速了!

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結論:圓形的軌道會讓人身體負荷不了!

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…除非你想讓「雲霄飛車幫你安樂死」。
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來源:Gizmodo

原來如此!話說還真的有一種「讓乘客安樂死」的死亡雲霄飛車,就是利用360度的軌道讓乘客承受10G的重力,體驗飄飄欲仙的死亡滋味!

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