Fizika e slitës me rul është sa komplekse dhe e thjeshtë, por pa ndikimin e kësaj dege të shkencës, këto udhëtime të mrekullueshme argëtuese nuk do të lëviznin asnjë centimetër.
Çfarë është fizika?
Fizika është studimi i materies dhe energjisë dhe se si forca të ndryshme nga secila ndërveprojnë dhe ndikojnë në njëra-tjetrën. Nga graviteti te nxitimi te fërkimi, fizika është shkenca kryesore që qëndron pas funksionimit të suksesshëm të të gjitha slitëve. Qoftë nëse një udhëtim është një slitë e thjeshtë për fëmijë apo një makinë klithëse e përpunuar, të gjitha ato duhet të ndjekin të njëjtat parime të fizikës për funksionim të sigurt dhe efikas.
Fizika e slive me rul: Konceptet kryesore
Premisa më themelore e fizikës që prek slitat me rul është shprehja "çfarë shkon lart duhet të zbresë". Procesi i mënyrës se si ajo "zbritje" përdredhet në sythe, kthesa, kodra dhe përmbysje, megjithatë, kërkon njohuri më të specializuara. Konceptet kryesore të fizikës së slitës përfshijnë:
- Gravitation: Graviteti është forca që tërheq të gjitha objektet drejt qendrës së Tokës dhe është koncepti i vetëm më i rëndësishëm fizik që lidhet me slitat me rul. Në thelb, sapo një slitë me rul shkëputet nga ngritja fillestare e zinxhirit ose forca shtytëse, graviteti siguron që ajo të përfundojë rrugën e saj përgjatë trasesë. Graviteti ndihet gjithashtu nga kalorësit për sa i përket forcave pozitive dhe negative që duket se i shtyjnë kalorësit më thellë në sediljet e tyre ose i tërheqin lart prej tyre, një ndjesi emocionuese që e shijojnë shumë kërkues emocionesh.
- Energjia Potenciale dhe Energjia Kinetike: Këto dy koncepte të lidhura rregullojnë ndryshimet në shpejtësinë dhe lartësinë e slitës. E thënë thjesht, sa më i lartë të jetë një objekt nga toka, aq më shumë energji potenciale ka - domethënë potencial për të fituar shpejtësi ndërsa bie. Ndërsa bie drejt tokës, ajo energji potenciale ndryshon në energji kinetike, ose energji të lëvizjes. Shuma e dy llojeve të energjisë është konstante, por një slitë me rul duhet të mbajë një ekuilibër adekuat të energjive potenciale dhe kinetike për të ofruar një udhëtim emocionues.
- Nxitimi: Shpesh ngatërrohet me shpejtësinë, nxitimi është në fakt një ndryshim në shpejtësi - që mund të jetë një ndryshim ose në shpejtësi ose drejtim. Prandaj, një slitë me rul po përshpejtohet përmes sytheve dhe kthesave edhe nëse shpejtësia e tij mbetet konstante.
- Fërkimi: Formulat dhe llogaritjet e fizikës duhet të përfshijnë fërkimin si një faktor kyç për slitat me rul, sepse fërkimi është një forcë që mund të ngadalësojë ndjeshëm një udhëtim. Kontakti midis trenit dhe ajrit dhe midis rrotave dhe trasesë imponojnë të gjitha fërkime në udhëtim.
Koncepte shtesë të fizikës
Përveç këtyre parimeve kyçe për fizikën e slitësve, konceptet e tjera të fizikës ndikojnë gjithashtu në mënyrën se si funksionojnë slitat dhe janë po aq kritike për një udhëtim të sigurt dhe argëtues.
- Pression: Shumë sisteme frenimi me slitë operohen nga presioni i ajrit dhe ky presion duhet të jetë i mjaftueshëm për të ndalur trenat bosh dhe të ngarkuar pa dëmtuar pasagjerët ose pa ushtruar shumë stres në struktura e udhëtimit.
- Optika: Sensorët optikë ndihmojnë sistemet kompjuterike të kontrollojnë se ku është udhëtimi dhe si funksionon.
- Magnetizmi: Shumë udhëtime të teknologjisë së lartë përdorin elektromagnet ose si një formë shtytjeje ose frenimi, dhe magnetët duhet të jenë me kohë dhe të kalibruar saktë për funksionim të sigurt.
- Elektrike: Energjia elektrike e duhur është jetike për slitat, nga drejtimi i udhëtimit deri te ndezja e dritave që e dekorojnë atë.
Më shumë nevoja shkencore
Fizika nuk është e vetmja shkencë e nevojshme për një slitë me rul që funksionon pa probleme, emocionuese. Kur projektohet një udhëtim, inxhinierët dhe zyrtarët e parkut duhet të kenë parasysh gjithashtu:
- Biologji: Si do të ndikojnë streset e udhëtimit tek kalorësit është një faktor kryesor nëse udhëtimi është apo jo i këndshëm apo i dhimbshëm. Një udhëtim shumë i dizajnuar keq mund të çojë edhe në ndërprerje, dhimbje koke dhe lëndime të tjera.
- Geologji: Slitë moderne prej çeliku peshojnë qindra tonë dhe një kuptim i mprehtë i gjeologjisë së parkut është i nevojshëm për të vendosur slitën në një sipërfaqe të qëndrueshme dhe mbështetëse. Cedar Point është një shembull i një parku që duhet t'i kushtojë vëmendje të veçantë kësaj, pasi shtatëmbëdhjetë slitë e tij janë të vendosur përgjatë një bregu liqeni dhe rreth një lagune me moçal.
- Klimatologji: Klima në të cilën është ndërtuar një udhëtim mund të ndikojë shumë në llojet e materialeve të përdorura për ndërtimin e tij.
- Psikologji: Si emërtohet, dekorohet dhe promovohet një udhëtim kërkon një kuptim të detajuar të psikologjisë për të tërhequr kalorës.
Të studiojmë fizikën me slitë
Për shkak se ka kaq shumë koncepte shkencore të përdorura për të projektuar, ndërtuar dhe funksionuar një slitë me rul, shumë parqe argëtimi organizojnë ngjarje të Ditës së Fizikës dhe ftojnë shkollat lokale të testojnë njohuritë e tyre kundër udhëtimeve në park. Mësuesit e fizikës mund t'u kërkojnë studentëve të matin shpejtësinë, këndet, shpejtësinë, nxitimin dhe fakte të tjera të slitës me rul për t'iu përgjigjur pyetjeve, ndërsa disa parqe ofrojnë konkurse për inxhinierët aspirues të slitës me rul që të dizajnojnë udhëtimet e tyre dhe të ndërtojnë modele. Kjo mund të jetë një ngjarje argëtuese dhe edukative për studentët e fizikës nga shkolla fillore deri në nivelin e kolegjit.
Burim Shtesë
Të interesuar të mësosh më shumë rreth fizikës së slitës me rul? Provoni Roller Coaster online Funderstanding, ku mund të rregulloni madhësitë e kodrave, sythe vertikale, forcat e fërkimit dhe gravitetit, masat e trenave dhe faktorë të tjerë për të parë konceptet e fizikës në veprim.
