Rullalautaset voivat olla oksentelua ja kyyneleitä aiheuttavia jännityslaitteita, mutta ne ovat myös kiehtovia esimerkkejä monimutkaisesta fysiikasta työssä.

Autojonon saaminen pudotusten, käännösten, rullien ja laukaisujen solmun läpi vaatii mekaanisten insinöörien joukkoja, jotka analysoivat käsitteitä, kuten voimat, kiihtyvyys ja energia. Saadaksemme käsityksen suosikkimatkojemme taustalla olevasta tiedeestä puhuimme Jeffrey Rhoadsin, Purduen konetekniikan professorin ja yliopiston vuoristoradynamiikkaluokan luojan kanssa.

Piirin valmistuminen

Aloitetaan perusasioista. Vuoristoratojen, kuten kaiken muunkin, on noudatettava energiansäästölakia, mikä tarkoittaa, että juna voi kulkea vain niin nopeasti ja niin paljon kuin varastoidun (potentiaalisen) energian määrä sallii.

Potentiaalinen energia tulee yleensä nostamalla juna ylös mäkeä ketjulla tai kaapelilla. Kun juna kulkee mäkeä alas, potentiaalinen energia muuttuu liikkuvaksi (kineettiseksi) energiaksi; mitä nopeammin juna kulkee, sitä enemmän kineettistä energiaa sillä on.

Kineettinen energia muuttuu takaisin potentiaaliseksi energiaksi, kun autot nousevat seuraaville kukkuloille. Koska autot menettävät välttämättä jonkin verran energiaa kitkan ja ilmanvastuksen kautta, perinteisen vuoristoradan korkein kohta (ajattele: Six Flags Magic Mountain's Goljat tai Kierretty kolossi ratsastaa) on melkein aina ensimmäinen mäki. Jos uusi merkittävä pudotus on korkeampi kuin ensimmäinen, suunnittelijat lisäävät hissejä (ajattele: iso pudotus Disneyn Splash Mountainin lopussa).

Jotkut lasinaluset laskevat yli 90 astetta, kaartuvat sisäänpäin hissimäen yläosassa, kuten edelleen Valravn Cedar Pointissa. Pelissä oleva fysiikka on sama, mutta Rhoads sanoo, että nämä pisarat voivat tarjota terävämmän painottomuuden tunteen.

Muut lasinaluset, kuten Six Flags Great Adventure's Kingda Ka tai Cedar Point's Top Thrill Dragster, varastoivat energiansa kantoraketteihin, neste- tai ilmapaineella toimiviin flipperimäntiin tai radan sisäänrakennettuihin sähkömagneetteihin ja autoihin. Lanseerausalukset eivät vaadi jättimäisiä hissimäkiä (mikä säästää paljon tilaa), ja ne tarjoavat erilaisen ennakoivan jännityksen. Suuret puistot haluavat erilaisia ​​ratsastajakokemuksia, ja laukaisualukset ovat loistava tapa muuttaa tunnelmaa, Rhoads sanoo.

Silmukat, käännökset ja käännökset

Insinöörit tuottavat jännitystä kiihdytyksellä - muuttamalla periaatteessa ratsastajien nopeutta erittäin suunnitelluilla, luonnottomilla tavoilla. Lasinalusinsinöörit kutsuvat Newtonin liikelakeja saadakseen ratsastajat tuntemaan painovoiman ja kiihtyvyyden yhdistetyt voimat, mikä tuottaa jännittävän, epätavallisen kehon tunteen. Silmukat, korkkiruuvit ja tiukat käännökset pakottavat ajajia & apos; rungot pystysuunnassa ja vaakasuunnassa lasketuin tavoin.

Oletko koskaan miettinyt, miksi silmukat ovat kyyneleen muotoisia eikä pyöreitä? Haasteena on suunnitella siirtymiä silmukkaan ja ulos silmukasta '', Rhoads sanoo. '' Sinun on varmistettava, ettet aiheuta nykimistä tai muutoksia kiihtyvyydessä, jotka voivat johtaa piiskanvärähtelyyn. Kaikki pyörivällä liikkeellä liikkuvat kokevat toisenlaisen kiihtyvyyden, jota kutsutaan keskiosan kiihtyvyydeksi, mikä lisää sitä nopeammin, mitä auto kulkee, tai sitä pienempi ympyrä on. Pyöreä silmukka aiheuttaisi tärinän äkillisen keskitaajuisen kiihtyvyyden lisäämisestä. Kyynelmuoto ohjaa kiihdytystä, helpottaa ratsastajaa silmukan läpi ja estää nykimisen.

Ja sitten on rullia, jotka voivat häiritä ratsastajia monin tavoin. Inline-käänteet ovat rullia, jotka pyörivät junia radan ympäri, mutta sydämen rullat yrittävät kiertää ratsastajia rintaansa. Colossus Thorpe-puistossa (yllä) on paras esimerkki sydämen rullista työssä - 90 sekunnin kyydissä on 10 inversiota, mukaan lukien neljä peräkkäistä sydänrullaa. Näemme lisää [lasinalusia, joissa on useita rullia sarjaan peräkkäin, sanoi Rhoads, koska se aiheuttaa valtavan määrän hämmennystä.

Puu versus teräs

Puiset lasinaluset eivät voi sijoittaa silmukoita kovin hyvin, joten ne ovat usein vähemmän hämmentyneitä kuin teräksiset kollegansa. Joten miksi jotkut ratsastajat suosivat niitä? Ihmiset ... kuten ennakointi, niiden rikkaus, joka vahvistaa heitä hieman. He haluavat tuntea, että rakenne liikkuu heidän allaan, Rhoads sanoo. Teräsalustat ovat melkein täsmälleen päinvastaisia. Se on kuin ajaa antiikkiautoa tai ajaa uusinta urheiluautoa.

Puisilla lasinalusilla ei yleensä ole silmukoita tai rullia, koska raskaan vuoristoradan voiman tukeminen vie aivan liian paljon puuta. Hades 360 Mt. Olympus Wisconsinissa tukee telaa puuradoille teräsrakenteilla.

Uuden sukupolven lasinaluset

On vain niin monta tapaa, miten voit heittää ihmisiä ympäriinsä pienillä kärrillä lähettämällä heitä ylös, alas ja ylösalaisin. Jotkut ratsastajat rakentavat osastot, jotka pyörivät itsenäisesti autoista, kiertävät akseleita kohtisuoraan radaan nähden, mikä lisää kiertoja tarvitsematta enemmän silmukoita. Voit todella nähdä tämän The Jokeri Six Flagin suuressa seikkailussa (alla).

Vuoristorata-kokemukset ovat kuitenkin enemmän kuin vain niiden kiihtyvyyksien summa. Muut rakentajat lisäävät valoja, savua, lähettävät lasinaluset maan alle ja lisäävät pää- ja jalkahakkureita, lähellä, mutta ei liian lähellä olevia baareja, jotka tarjoavat ylimääräisen jännityksen ja / tai terrorin. Tätä reittiä aiomme seurata jonkin aikaa, Rhoads sanoi. Suurempi ja nopeampi ei ole mahdollista paljon kauemmin.