Գլանափաթեթների ֆիզիկան և՛ բարդ է, և՛ պարզ, բայց առանց գիտության այս ճյուղի ազդեցության, այս զարմանահրաշ զվարճանքները ոչ մի թիզ չէին շարժվի:
Ի՞նչ է ֆիզիկան
Ֆիզիկան նյութի և էներգիայի ուսումնասիրությունն է, և թե ինչպես են յուրաքանչյուրից տարբեր ուժեր փոխազդում և ազդում միմյանց հետ: Ձգողականությունից մինչև արագացում և շփում, ֆիզիկան առանցքային գիտությունն է բոլոր գլանափաթեթների հաջող շահագործման հետևում: Անկախ նրանից, թե ուղևորությունը հասարակ մանկական սկուտեղ է, թե մշակված ճչացող մեքենա, նրանք բոլորը պետք է հետևեն նույն ֆիզիկայի սկզբունքներին անվտանգ և արդյունավետ շահագործման համար:
Ակնարկղների ֆիզիկա. հիմնական հասկացություններ
Ֆիզիկայի ամենատարրական նախադրյալը, որն ազդում է գլանափաթեթների վրա, «այն, ինչ բարձրանում է, պետք է իջնի» ասացվածքն է։ Այն գործընթացը, թե ինչպես է այդ «իջնելը» վերածվում օղակների, ոլորանների, բլուրների և շրջադարձերի, այնուամենայնիվ, պահանջում է ավելի մասնագիտացված գիտելիքներ: Կափարիչի ֆիզիկայի հիմնական հասկացությունները ներառում են՝
- Ձգողականություն. Ձգողականությունն այն ուժն է, որը ձգում է բոլոր առարկաները դեպի Երկրի կենտրոնը և հանդիսանում է միակ ամենակարևոր ֆիզիկայի հայեցակարգը, որը կապված է լիսեռների հետ: Ըստ էության, երբ գլանափաթեթն անջատվում է շղթայի սկզբնական վերելակի կամ շարժիչ ուժից, գրավիտացիան ապահովում է, որ այն ավարտի իր ընթացքը ուղու երկայնքով: Ձգողականությունը զգացվում է նաև հեծյալների կողմից և՛ դրական, և՛ բացասական ուժերի առումով, որոնք կարծես թե ավելի խորն են մղում հեծյալներին իրենց նստատեղերի մեջ կամ դուրս են քաշում նրանց նստատեղերից, մի հուզիչ սենսացիա, որը հուզմունք փնտրողներից շատերն են վայելում:
- Պոտենցիալ էներգիա և կինետիկ էներգիա. Այս երկու փոխկապակցված հասկացությունները կարգավորում են սկուտերի արագության և բարձրության փոփոխությունները:Պարզ ասած, որքան բարձր է օբյեկտը գետնից, այնքան ավելի շատ պոտենցիալ էներգիա ունի, այսինքն՝ արագություն ձեռք բերելու պոտենցիալ, երբ այն ընկնում է: Երբ այն ընկնում է գետնին, այդ պոտենցիալ էներգիան փոխվում է կինետիկ էներգիայի կամ շարժման էներգիայի: Էներգիայի երկու տեսակների գումարը հաստատուն է, բայց հոլովակը պետք է պահպանի պոտենցիալ և կինետիկ էներգիաների համապատասխան հավասարակշռություն՝ հուզիչ երթևեկություն ապահովելու համար:
- Արագացում. Արագացումը հաճախ շփոթվում է արագության հետ՝ իրականում արագության փոփոխություն է, որը կարող է լինել ինչպես արագության, այնպես էլ ուղղության փոփոխություն: Հետևաբար, գլանափաթեթը արագանում է օղակների և ոլորանների միջով, նույնիսկ եթե դրա արագությունը մնում է հաստատուն:
- Շփում. Ֆիզիկայի բանաձևերը և հաշվարկները պետք է ներառեն շփումը՝ որպես անիվների հիմնական գործոն, քանի որ շփումը ուժ է, որը կարող է զգալիորեն դանդաղեցնել երթևեկությունը: Գնացքի և օդի, անիվների և գծի միջև շփումը ճնշում է երթևեկության վրա:
Լրացուցիչ ֆիզիկայի հասկացություններ
Ի լրումն այս առանցքային սկզբունքների, որոնք վերաբերում են թրթուրների ֆիզիկային, ֆիզիկայի այլ հասկացություններ նույնպես ազդում են տակդիրների աշխատանքի վրա և հավասարապես կարևոր են անվտանգ, զվարճալի երթևեկության համար:
- Ճնշում. շատ երթևեկելի արգելակման համակարգեր գործում են օդային ճնշմամբ, և այդ ճնշումը պետք է բավարար լինի՝ ինչպես դատարկ, այնպես էլ բեռնված գնացքները կանգնեցնելու համար՝ առանց ուղևորներին վնասելու կամ չափազանց մեծ սթրեսի: զբոսանքի կառուցվածքը։
- Optics. օպտիկական սենսորներն օգնում են համակարգչային համակարգերին վերահսկել, թե որտեղ է երթևեկությունը և ինչպես է այն աշխատում:
- Magnetism. Շատ բարձր տեխնոլոգիական ուղևորություններ օգտագործում են էլեկտրամագնիսներ կամ որպես շարժիչ կամ արգելակման ձև, և մագնիսները պետք է ճշգրիտ ժամանակաչափված լինեն և չափորոշված լինեն անվտանգ շահագործման համար:
- Էլեկտրաէներգիա. պատշաճ էլեկտրաէներգիան կենսական նշանակություն ունի երթևեկության տակդիրների համար՝ սկսած երթևեկությունը իրականում վարելուց մինչև այն զարդարող լույսերը միացնելը:
Ավելի շատ գիտության անհրաժեշտություն
Ֆիզիկան միակ գիտությունը չէ, որն անհրաժեշտ է սահուն, հուզիչ երթևեկի համար: Երբ երթուղին նախագծված է, ինժեներները և այգու պաշտոնյաները նույնպես պետք է հաշվի առնեն.
- Կենսաբանություն. Այն, թե ինչպես կազդեն երթևեկության սթրեսները հեծանվորդների վրա, կարևոր գործոն է՝ երթևեկությունը հաճելի կամ ցավոտ լինել-չլինելու հարցում: Շատ վատ ձևավորված երթևեկությունը կարող է նույնիսկ հանգեցնել հոսանքազրկման, գլխացավի և այլ վնասվածքների:
- Երկրաբանություն. Ժամանակակից պողպատե գլանափաթեթները կշռում են հարյուրավոր տոննաներ, և այգու երկրաբանության խորը ըմբռնումը անհրաժեշտ է, որպեսզի սկուտեղը տեղադրվի կայուն, օժանդակ մակերևույթի վրա: Cedar Point-ը այգու օրինակ է, որը պետք է առանձնահատուկ ուշադրություն դարձնի դրան, քանի որ նրա տասնյոթ հոլովակները տեղակայված են լճի ափին և ճահճացած ծովածոցի շուրջ:
- Կլիմատոլոգիա. Կլիման, որով կառուցված է երթուղին, կարող է մեծապես ազդել դրա կառուցման համար օգտագործվող նյութերի տեսակների վրա:
- Հոգեբանություն. Ինչպես է երթուղին անվանակոչվում, զարդարվում և առաջխաղացվում, պահանջում է հոգեբանության մանրամասն ըմբռնում՝ հեծանվորդներին գրավելու համար:
Սովորում ենք ֆիզիկա գլանափաթեթներով
Քանի որ կան շատ գիտական հասկացություններ, որոնք օգտագործվում են ատրճանակի նախագծման, կառուցման և շահագործման համար, շատ զվարճանքի պուրակներ անցկացնում են Ֆիզիկայի օրվա միջոցառումներ և հրավիրում են տեղական դպրոցներին՝ ստուգելու իրենց գիտելիքները այգու զբոսանքների դեմ: Ֆիզիկայի ուսուցիչները կարող են պահանջել ուսանողներից չափել արագությունը, անկյունները, արագությունը, արագացումը և այլ փաստեր, որպեսզի պատասխանեն հարցերին, մինչդեռ որոշ զբոսայգիներ առաջարկում են մրցույթներ հավակնորդ ինժեներների համար, որպեսզի նախագծեն իրենց սեփական երթուղիները և կառուցեն մոդելներ: Սա կարող է լինել զվարճալի և ուսուցողական միջոցառում ֆիզիկայի ուսանողների համար՝ տարրական դպրոցից մինչև քոլեջի մակարդակ:
Լրացուցիչ ռեսուրս
Հետաքրքրվա՞ծ եք ավելին իմանալ գլանափաթեթների ֆիզիկայի մասին: Փորձեք առցանց Funderstanding Roller Coaster-ը, որտեղ կարող եք կարգավորել բլուրների չափերը, ուղղահայաց օղակները, շփման և ձգողականության ուժերը, գնացքների զանգվածները և այլ գործոններ՝ ֆիզիկայի հասկացությունները գործողության մեջ տեսնելու համար: