过山车中的物理学

过山车是一种令人兴奋的娱乐工具。许多人对快速和侥幸的快乐着迷。如果你对物理感兴趣。然后在乘坐过山车的过程中，你不仅可以体验冒险的乐趣，还可以帮助理解力学定律。事实上，过山车的运动包含许多物理原理，人们在设计过山车时会巧妙地运用这些原理。亲身体验能量守恒、加速度和力的效果将是美妙的。这次你不需要用你的大脑来处理物理问题，只要收紧你的腹部肌肉，保护你的肠胃。当然，如果你受到身体状况和心理承受力的限制，无法体验过山车带来的各种感受，你不妨站在一边，仔细观察过山车的运动和乘客的反应。

这篇文章会提前给你一些基础知识。我相信这将有助于你将来的观察。

在实施之初，过山车上的小火车被一个机械装置推到最高点，但是在第一次下降之后，没有装置来驱动它。事实上，从这一刻开始，唯一驱动它沿着轨道前进的“引擎”将是重力热能，即从重力热能到动能以及从动能到重力势能的连续转换过程。

第一种能量，即重力热能，是一个物体因其位置而拥有的能量，这是由于它的高度和重力产生的加速度。对于过山车来说，当它到达最高点的时候，也就是当它爬到山顶的时候，它的热能达到了最大。当过山车开始下降时，它的势能不断下降(因为高度下降)，但它不会消失，而是会转化为动能，即动能。然而，在能量转换过程中，由于过山车车轮和轨道之间的摩擦而产生热量，因此损失了少量的机械能(动能和势能)。这就是为什么设计中的下列山丘需要和开始时一样高的机械能。

过山车的最后一节车厢是过山车送给勇敢乘客的最激动人心的礼物。事实上，下降的感觉在过山车的后车厢最强烈。因为最后一辆经过最高点的汽车的速度比坐在过山车顶端的汽车的速度快，这是因为重力作用在过山车中间的质心上。这样，乘坐最后一辆车的人可以快速到达并越过最高点，从而产生一种被抛弃的感觉，因为重心正在向下加速，并且后车的车轮牢牢地固定在轨道上，否则小汽车可能会出轨，并在到达最高点时被抛弃。

车头的情况就不同了。它的重心在“后面”。在短时间内，虽然它处于下降状态，但它必须“等待”重心越过最高点并被重力推动。

到达“疯狂圈”时，沿着直线轨道行驶的过山车突然转向上方。此时，乘客会有一种被压在轨道上的感觉，因为会产生明显的离心力。事实上，由于轨道和过山车之间的相互作用，在圆形轨道上产生向心力。这种圆形轨道略呈椭圆形，以“平衡”重力的制动作用。当过山车到达环形轨道的最高点时，它实际上会减速，但是如果弯曲的程度很小，这种现象就会减弱。一旦过山车完成了它的旅程，机械制动装置将非常安全地停止过山车。减速速度由气缸控制。

回到前进方向

为了让过山车更加刺激和有吸引力，巴黎的迪斯尼世界有一个8字形的过山车。过山车上的乘客都是背朝着行驶方向坐着的。他们看不到将会发生什么，也无法预测将会发生什么。

安全装置

过山车配备了一个安全系统，可以将车厢牢牢地固定在轨道上:一个防止脱轨的小*将车厢和轨道连接起来。

防折回装置

在第一次上升过程中，过山车被拉到了轨道的最高点。“防回撤装置”可防止小型列车回撤，以防止发动机故障时列车回撤。