提供公正平台   创造宽容环境

WELCOME TO SCIENCEHUMAN.COM  科学人  网站

树育健康心态   共谋高尚事业

科学热点
科学新论
专家论坛
科学观察
科学讨论
科学杂谈
科学轶趣
科学成果
科学论文

 

 

过山车越玩越刺激(图)


http://www.sciencehuman.com   科学人 网站 2005-09-25

 

  玩过过山车吗?够刺激吧。我们常常在那里可以听见人们的尖叫声,玩过山车图的就是感受那份刺激。有许多人从过山车上下来后因为极度恐惧或者兴奋居然呕吐起来。

  随着科学技术的发展,过山车正朝着更快、更高、时间更长的方向发展,是越来越刺激了。

  最刺激的过山车

  2005年5月19日,在美国新泽西州首府杰克逊的六旗游乐园,乘客们正在体验“金达卡”过山车带来的感受。该过山车的高达139米,有40多层楼那么高,是目前世界上最高的过山车。而此前过山车的高度纪录由俄亥俄州雪松尖游乐园的过山车“极度战栗”保持,它的高度是128米。“金达卡”使用水压发射系统,在短短的3.5秒内,速度就能从零升到205千米/小时的极限速度,这也使得“金达卡”成为世界上最快的过山车。

  “金达卡”采用了最先进的铁轨制造技术,全程长度为950米,最惊险的部分居然设计为90度垂直降落,可让游客享受到完全失重的太空感觉。由于“金达卡”最高、最快的特色,它被称为世界上最刺激的过山车就毫不为过了。

  虽然在“金达卡”上全程游乐的时间不到一分钟,仅51秒钟,不过坐一次这样的过山车价格并不菲,玩一次需要支付1700美元(换算成人民币要一万多元呢),可真够奢侈的。由于非常刺激,自运营以来,前去体验的人非常多。

  最长的过山车

  在“金达卡”之前,“世界上最刺激的过山车”属于日本的“铁龙2000”。不过,迄今为止,“铁龙2000”依然保持着世界上最长过山车的记录,让那些希望刺激时间更长的游客可以在这里找到感觉。

  “铁龙2000”位于日本西部的长岛游乐园,可以载36名游客,最高速度153千米/小时,行程全长2 497米,过山车经过最高处离地面97米,一次行程时间为3.5分钟,非常惊险、刺激。

  日本人喜欢造比较长的过山车,他们还在东京附近的一家游乐场造了全长2 450米的过山车,最高速度130千米/小时,最高处离地面79米。

  最早的过山车

  知道最早的过山车出现在哪里吗?200多年前,世界上第一座过山车出现在俄罗斯的雪域高原上。当初的过山车看上去很原始,不过是由架设在两座山坡之间的绳索牵引滑动的木制敞口的箱子。此后,过山车的车体和轨道经历了由木制到钢制的转变。通过速度、高度和轨道弯度的提高,过山车也疯狂地一次又一次地挑战了人类的极限。

  1959年,美国加利福尼亚州迪斯尼乐园建起了世界第一座钢制轨道过山车。1960年,美国纽约一游乐场出现了第一座水上过山车,过山车在冲下高坡度后先冲过一片水域,激起的水花使游客们又惊又怕,兴奋不已。

  现代过山车花样百出

  1966年,美国得克萨斯州一个游乐场推出首座穿越隧道的过山车,隧道里或阴暗或诡秘的灯光设计,给过山车增添了新的刺激元素。1975年,首座原地360度大回旋的过山车出现在加州的迪斯尼乐园,尽管乘客们被转得晕头转向,失去了方向感,却仍然为这种大胆的设计拍手称好。

  进入21世纪,过山车更是花样百出。首先在美国的休斯敦出现了一座悬空的过山车,这座过山车不像传统过山车是由钢架支撑在地上,而是由钢绳悬吊在空中,乘坐时,车厢会轻微地左右摆动。紧接着,在日本的一家游乐场,人们看到了一座形似眼镜蛇的过山车,感觉起来更加刺激。不久,美国出现了倒挂式过山车,车不在轨道上,而是被吊在轨道下方,这样当车厢翻转时,人的头朝下,两脚凌空朝天,产生被抛离轨道的感觉,想想多刺激。

  “断头器”让过山车更刺激

  “啊——要碰到头了!吓死了!”玩过过山车的人都有这样的经历,觉得前面的障碍物顷刻之间就会碰到头。实际上当然是有惊无险了。

  过山车的设计者们利用一些简单的光学原理让游客不断产生错觉,以为过山车的速度比实际速度还要快,他们惯用的方法是将物体靠近轨道以增加游客的速度感。比如,游客能看见紧靠他们的固定横梁飞起来。过山车的设计者们还利用两侧的树木,甚至利用其他过山车的相向运动来产生这样的效果。其他一些增效的办法包括使用隧道和障碍,那些低垂的木条被戏称为“断头器”,虽然它看起来要割断你脑袋似的,但是它们和游客之间都保持着绝对安全的距离。

  美国好莱坞环球影城还兴建了一个“木乃伊复仇”的惊险游乐项目。配上光怪陆离的灯光效果,墓穴的恐怖气氛更浓。而且,过山车还将载着游客在烈火熊熊的天蓬下穿行,使游客有置身于火海中的错觉。

  最后一节车厢最刺激

  在启动时,过山车的小列车是靠一个机械装置的推力推上最高点的,然后靠重力高速下滑。虽然过山车的头节车厢的视觉冲击力最强,但是最后一节车厢对身体的刺激最强,因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快。

  为了保持与慢速通过急转弯时完全相同的重力加速度,过山车在加速的时候必须通过半径更大的弯角。在过去二三十年的时间里,过山车的重力加速度没有发生明显的变化,因为乘客的承受能力没有改变。

  过山车好玩不能贪玩

  虽然过山车有超重和失重的过程,但是科学家认为这个过程对健康人来说是安全的,因为过山车的重力加速度一般是4g左右(我们站在地面上承受的重力加速度是1g),从椅子摔落到地上的重力加速度是10.4g,跳台阶的重力加速度是8.1g,咳嗽的重力加速度是3.1g,喷嚏的重力加速度是2.9g。

  尽管如此,日本研究人员发现,人们不宜在极短的时间内反复乘坐山车,因为在瞬间承受4g的重力加速度对身体没有什么伤害,但是累计起来的刺激可能会导致脑部和脊髓受损伤。

  过山车运行时产生强大的重力加速度和离心力,可能使乘坐者脑中的静脉爆裂而出血,血块堆积在硬膜下腔,形成血肿。

  小朋友们的血管和脑尚未发育成熟,因此可能比大人更容易受损伤。就像冰淇淋好吃却不能贪吃一样,过山车刺激也不能贪玩。

  头脑风暴

  过山车为什么能达到轨道顶点?

  为什么过山车能到达轨道的最高点而又掉不下来呢?物体在作圆周运动时,有一个惯性离心力,在过山车到达圆周的顶点的时候,产生的惯性离心力的大小要不小于自身重力的时候,才不会掉下来。在物体质量和轨道半径一定的时候,惯性离心力的大小与物体的速度的平方成正比。也就是说,过山车越快,惯性离心力越大,也就越不容易掉下来。

《科学大众》:过山车越玩越刺激(图)
实验示意图

  我们来做两个小实验来验证一下吧。

  1.用一根细绳,栓一块橡皮,然后让橡皮绕手作圆周运动(注意让圆周所在的平面与地面垂直)。只有当橡皮的速度足够大时,橡皮才能做一个完整的圆周运动。

  2.在一个圆筒中,让一个玻璃珠贴着圆筒作一次圆周运动。小朋友们将会发现,只有让玻璃珠的初速度达到足够大时,玻璃珠才能到达圆筒的最高点而不会掉下来。其实,过山车的原理也就是这么简单。

《科学大众》:过山车越玩越刺激(图)
如果地球的自转足够快,会发生什么现象

  如果地球的自转足够快,会发生什么现象?

  我们居住的地球也是一个旋转的球体,那为什么地球表面的我们不会被抛起来呢?其实啊,因为地球的自转,地球表面的物体也会产生惯性离心力。只不过,地球自转的速度还不足够快。

  如果地球自转的速度是现在的17倍的话,赤道上的物体的重量就会全部消失。连靠近赤道附近的国家和海洋,也都会没有秩序地飘浮在空中,而且可能会相互撞击。真是一件非常可怕的事情啊!

  不过请大家放心,这种事情是不会发生的。事实上,根据科学家的研究,现在地球的自转速度是越来越慢了。

    [《科学大众》]
 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

诚信为本

经商做人

 

北京鼎正环保技术开发有限公司

anbaoe@public3.bta.net.cn

 


 

快速污水处理系统,可以有效地氧化分解污水中生物菌群难以氧化的含苯类有机物、氰化物、氨氮化合物等各种严禁直排江河的具有高度污染性的物质。适宜于处理化肥、农药、制药、印染、制革、化学合成、电镀、石化、焦化、微电子等各个行业排放的各种污水。

Tel:010-62063238

anbaoe@public3.bta.net.cn

 


 

自来水、循环水消毒系统改造,通过安装次氯酸钠发生器设备可以取消不安全的液氯消毒方式,更能保障饮用水有利人体健康。

Tel:010-62063238

anbaoe@public3.bta.net.cn

 


 

 

 


 

Copyright© sciencehuman.com,All rights reserved.

科学人网站工作部暨北京鼎正环保技术开发有限公司 联合主办
电话:010-62063238   E-mail:welcome@sciencehuman.com 


 

http://www.sciencehuman.com      科学人  网站