过山车离地面的标准高度是多少
㈠ 过山车高多少米
一个基本的过山车构造中,包含了爬升、滑落、倒转(儿童过山车没有倒转),其轨道的设计 不一定是一个完整的回圈,也可以设计为车体在轨道上的运行方式为来回移动。大部分过山车的每个乘坐车厢可容纳2人、4人或6人8人,这些车厢利用勾子相互连结起来,就像火车一样。从最基本的层面来看,过山车不过是一部利用重力和惯性使列车沿蜿蜒的轨道行进的机器。电影《死神来了3》当中宣称过山车的事故率约为1/2.5亿而现实当中,真正的数字可能还更低。根据美国消费者产品安全委员会CPSC)和六旗游乐园(Six Flags)的调查显示,2001 年当中搭乘过山车的死亡率约为1/15亿。这意味着:游客死于驾车前往游乐园途中的机率反而大些。
在钢铁制过山车中,日本长岛温泉游乐园中的过山车Steel Dragon 2000,全长2479米,是最长的过山车。第二名是位于英国Lightwater Valley中的The Ultimate,全长2268.3米。第三长的Fujiyama位于日本富士急乐园,全长2044.8米。
主要原理
过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话,那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律。实际上,过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果,那感觉真是妙不可言。这次同物理学打交道不用动脑子,只要收紧你的腹肌,保护好肠胃就行了。当然,如果你受身体条件和心理承受能力的限制,无法亲身体验过山车带来的种种感受,你不妨站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应。
在刚刚开始时,过山车的小列车是依靠弹射器的推力或者链条爬上最高点的,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了。事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能,即由势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的。
第一种能,即重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量,它是由于物体和地球的重力相互作用而产生的。对过山车来说,它的势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大。当过山车开始下降时,它的势能就不断地减少(因为高度下降了),但能量不会消失,而是转化成了动能,也就是运动的能量。不过,在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量,从而损耗了少量的机械能(动能和势能)。这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘略矮一点的原因。
㈡ 如图为翻滚过山车示意图,圆轨道的半径为10m,为了安全,则过山车由静止开始向下运动时离地至少多高(
设在圆轨道最高处的速度为v,则在圆轨道最高处:mg=m
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