Fizika és hullámvasutak

A hullámvasutak remek tárgyak a fizika, különösen a mechanika törvényeinek tanulmányozásához.

Energiamegmaradás

Kezdetben a kocsit, amelynek nincs saját tapadása, a hullámvasút legmagasabb részére húzza. Ez a földtől való elválasztás növekedést eredményez gravitációs potenciális energia a kocsi. Kiengedéskor a kocsi fokozatosan ereszkedik lefelé, növelve sebességét. Energia szempontjából annak gravitációs potenciális energia átalakul Kinetikus energia, a testek mozgásával járó energia, kivéve egy kis átalakuló részt forró a levegő és a vágányok által kifejtett súrlódás miatt. Az emelkedő szakaszokon az ellenkezője történik, a sebesség csökken, ahogy a kocsi magasságot kap, és ezáltal megnő a gravitációs potenciális energia rovására Kinetikus energia. Ennek egy kis része Kinetikus energia ismét válik forró súrlódás miatt.

Sebesség, gyorsulás és erő

A hullámvasút tervezésénél figyelembe kell venni az egyik szempontot a Kényszerítés hogy a kocsi az utasokra hat. Ez az erő nem állandó, hanem ahhoz kapcsolódik, hogy az autó, és így az utasok sebessége is változik az útvonal mentén. Ennek az erőnek a növekedése vagy csökkenése a nyugalmi állapotban vagy állandó sebességnél tapasztaltakhoz képest teszi vonzóvá a hullámvasutat sok ember számára. Keleti sebességváltozás az idő múlásával, ami lehet a nagysága vagy az iránya, az az úgynevezett gyorsulás.

Vízszintes szakaszokon a súrlódás figyelembevétele nélkül a sebesség nem változik, ezért nincs gyorsulás. A net erő az emberre való cselekvés nulla. A kocsi felfelé gyakorolt ​​ereje megegyezik a Föld lefelé kifejtett erejével, a személy súlyával.

A vízszintes ívelt szakaszokban, a nem vízszintes egyenes szakaszokban és a nem vízszintes ívekben vannak gyorsulás mivel megváltoztatja a sebesség irányát, a sebesség nagyságát vagy mindkettőt. A kocsira ható nettó erő arányos a gyorsulással, és az ábrán az útvonal különböző pontjain látható.

hullámvasutak
Nettó erő a hullámvasút különböző szakaszain

Hurkok

A hullámvasutat alkotó szakaszok alakja változatos, és általában van egy függőleges hurok alakú.