遊樂園設人力腳蹬過山車,過山車的工作原理是什麼?

2024-12-31 08:40:26 字數 4944 閱讀 3912

1樓:物理指導楊老師

過山車(roller coaster,或又稱為雲霄飛車),是一種機動遊樂設施,常見於遊樂園和主題樂園中。

過山車雖然驚悚恐怖,但是基本上是非常安全的設施,深受很多年輕遊客的喜愛。

乙個基本的過山車構造中,包含了爬公升、滑落、倒轉(兒童過山車沒有倒轉),其軌道的設計不一定是乙個完整的迴圈,也可以設計為車體在軌道上的執行方式為來回移動。

美國發明家、商人拉馬庫斯·阿德納·湯普森是第乙個註冊過山車相關專利技術的人,並曾製造過數10個過山車設施,因此被譽稱為「重力之父」。

過山車的工作原理在剛剛開始時,過山車的小列車是依靠彈射器的推力或者鏈條爬上最高點的,但在第一次下行後,就再也沒有任何裝置為它提供動力了。

對過山車來說,它的勢能在處於最高點時達到了最大值,也就是當它爬公升到「山丘」的頂峰時最大。

當過山車開始下降時,它的勢能就不斷地減少(因為高度下降了),但能量不會消失,而是轉化成了動能,也就是運動的能量。

過山車的豎直立環是一種離心機裝置,當列車接近迴環時,乘客的慣性速度筆直地指向前方。

但車廂一直沿軌道行進,使乘客的身體無法按直線運動。於是重力推著乘客離開車廂的地板,而慣性則將乘客向地板方向擠壓。

一旦過山車走完了它的行程,制動裝置就會非常安全地使過山車停下來。減速的快慢是由制動氣缸中氣體的壓力來控制的。

過山車的分類木質過山車:木製過山車的軌道類似於傳統的火車鐵軌。

過山車的金屬輪子在平坦的金屬條上滾動,每根金屬條的寬度為10至15釐公尺。

這種金屬條是用螺釘固定在執行軌道上的,執行軌道用膠合木板製成,十分堅固。軌道則多以陡坡和側旋為主,鮮見翻轉。

扭轉過山車:一種坐下式的的過山車, 一般佔地較小,擁有多種不同軌道,極為彎曲。著名的b&m公司則以該種過山車而聞名世界。

站立式扭轉過山車:乘客採用站立方式乘坐的過山車,全身都能感受到翻滾時血液在體內的湧動。

扭轉過山車:雖然叫「扭轉過山車」 但它卻沒有翻轉,僅保留了一些山坡。

使乘坐者能感受到強烈的失重。佔地一般較大,造價昂貴,可以算是木質過山車的鋼鐵公升級版。

發射過山車:一般有極高的高坡 用水壓動力輪或者lim驅動過山車衝上大約100公尺的高坡或者其他軌道元素,該種過山車目前保持著全球最高過山車的桂冠。

2樓:職場軒子

過山車的工作原理是平衡。這個過山車需要幾個重量差不多的人坐上去,通過人腳用瞪地用力就可以使這個過山車動起來。

3樓:一杯之量

原理是重力勢能與動能的轉化,事實上,從這時起,帶動它沿軌道行駛的唯一的「發動機」將是重力勢能,即由勢能轉化為動能、又由動能轉化為重力勢能這樣一種不斷轉化的過程構成的。

4樓:1比你帥就行

工作原理是,機械轉化為動能,讓過山車有能量向前推動。

5樓:肖艾斯的旅行日誌

利用基本的慣性和引力,讓過山車處於精準控制中,將能力進行轉化,遊客就能快樂的玩耍了。

6樓:小柏嘟

這種人力腳蹬過山車就是相當於兩個齒輪,乙個小齒輪發力,帶動過山車的運動,類似於自行車。

過山車的基本組成是

7樓:網友

過山車種類太多了,結構並不一樣啊,組成也自然差別很多的。

您看是說那種?

過山車運動包含的原理是什麼?

8樓:網友

過山車是怎樣安全轉圈的?原理竟然這麼簡單。

遊樂場的"翻滾過山車"是什麼原理

9樓:杜英光

過山車在圓形軌道最高點b時的速度大小v:

m*(v^2/)r=mg

解得:v=(rg)^1/2

mgh=mg(2r)+1/2m(vb^2)+w解得:w=mg(h-2r)-1/2mgr

10樓:網友

與向心力有關,原理較複雜。根據牛頓第一定律,在沒有外力的影響下,物體會沿直線作均速運動。如果過山車沒有受外力作用,就會沿軌道切線的方向運動 .

但既然過山車會轉彎,就必定有力的作用。假設過山車的質量是mg,正以速度v前進,而過山車的軌道是個半徑為r的圓形,那麼所需的向心力便是mv^2/r.問題是,這個力從何而來?

為了簡單起見,讓我們考慮過山車在最高點的情況 .如果過山車在最高點仍有很高的速度v,轉彎所需要的向心力mv^2/r便會比較大。過山車本身的重量mg固然可提供部分的向心力,但假如所需的向心力比車的重量大 (mv^2/r>mg),部分所需的向心力便要由路軌給予過山車的反作用力n提供,兩部分加起來我們有mg+n=mv^2/r.

此時如果速度v越大,過山車與路軌之間的相互作用力也越大,它便越緊貼著路軌,不會掉下來。相反,如果過山車的速度v較低,作用力就會較小甚至接近零,過山車便很容易掉下來了。換句話說,過山車不會掉下來,是因為它有很高的速度。

就好象你在行駛中的汽車/輪船上起跳,當落下時也會在起跳的原地的道理如出一轍。

在遊樂園坐過山車是一項驚險、刺激的遊戲.遊樂園「翻滾過山車」的物理原理可以用如圖所示的裝置演示.斜

11樓:網友

由機械能守恆。

小球經d的最小速度v mg=mv^2/r

mgh=mg2r+1/2mv^2

h=5r/2=1m

小球初始位置相對圓形軌道底部的高度h≥1m

12樓:網友

分析:設小球到達d點的速度是 v

由機械能守恆 得。

mgh=mg* 2r+(m* v^2 / 2)得 m* v^2=mg(2h-4r)

在d點,小球在一般情況下,受到重力mg,軌道的壓力f(豎直向下)由向心力公式 得 f+mg=m* v^2 / r即 f=(m* v^2 / r)-mg=[mg(2h-4r)/ r ]-mg

在小球完成完整的圓周運動中,f≧0

所以 [mg(2h-4r)/ r ]-mg≧0得 h≧ r

將 r=公尺 代入上式 得。

h≧1 公尺。

13樓:滅美殺日

h>=5r/2

通過最高點須滿足;mg=mv2/r

從a到d機械能守恆有:mg(h-2r)=mv2/2

過山車是遊樂場中常見的設施.如圖是一種過山車的簡易模型,它由斜面軌道、水平軌道和在豎直平面內的圓形

14樓:我是天舞啊

(1)設小球經過第乙個圓軌道的最高點時的速度為v1根據動能定理得:

mgl1-2mgr1=12mv1

mv02 ①

小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力f,根據牛頓第二定律有:

f+mg=mv21

r ②由 ①、得 f= n ③

2)設小球在第二個圓軌道的最高點的速度為v2,由小球恰能通過第二圓形軌道有:

mg=mv22

r ④-mg(l1+l)-2mgr2=12mv2

mv02 ⑤

由④、⑤得 l= ⑥

3)要答:(1)小球在經過第乙個圓形軌道的最高點時,軌道對小球作用力的大小為;

2)如果小球恰能通過第二圓形軌道,b、c間距l應是;

3)25m>;

故小球不能通過第二個圓;

則有動能定理可知:

mgh-μmg(l+x)=0

解得:x=5cm;

距c點5cm;

答:(1)小球在經過第乙個圓形軌道的最高點時對軌道的壓力大小為10n;

2)如果小球恰能通過第二圓形軌道,b、c間距l應是;

3)如果b、c間距l=,則小球最後停在距c點5cm處.

過山車是遊樂場常見的設施,如圖(沒法畫,但通過題目可以畫出)它由水平軌道(水平軌道動摩擦力因數=...

15樓:網友

解:小球到達b點的時候動能e=多少呢?=初始動能-摩擦力做功eb=1/2mv²-fs

1/2mv²-μmgs

60m(單位是j)

由於圓形軌道光滑 沒有摩擦力 所以機械能守恆所以一部分動能轉化為了重力勢能。

最高點的時候動能e高=eb-w(重力勢能)e高=60m-mgh

60m-m*10*4

20m為了求e高時候的速度v

可知e高=1/2mv高²

v高=根號下40

小球在最高點收到的力有:向心力、重力、以及軌道對小球的壓力。

他們的關係 f向=g重+f壓。

根據向心力公式:f向=mv²/r=m*40/2=20m=g重+f壓20m=g重+f壓=mg+f壓=10m+f壓f壓=10m=mg

所以軌道對小球的壓力就等於小球本身的重力g給分吧,再追加一點。好辛苦的。

16樓:網友

先算出到b點時的動能。假設質量是m,最高點時的動能=60m-mg(2r)=20m速度=(2*20m/m)^

遊樂場中的過山車追求的是安全刺激而我們製作過山車注重的是理解探索其中的科

17樓:支聽葷向

a、過山車從a點到b點,重力勢能轉化為動指薯能,重力勢能不斷減小,動能不斷增大.不符合題意.

b、過山車巧兄到達b點,重力勢能為0,動能最大.符合題意.c、過山車從b點到c點,動能轉化為重力勢能,動能減小,重力勢能增加.符合題意.

d、過山車在整孝逗襲個運動過程中,質量不變,a點的高度最高,重力勢能最大.不符合題意.

故選b、c.

過山車是一種比較複雜的遊樂

18樓:侍賢望德曜

a、b過山車的速度方向沿軌道的切鬧空渣線方向,故a錯誤,b正確.c、經過a、c兩點時速度方向不同,速度不液悄同.故c錯誤虧慶.d、軌道上與m點速度方向相同的點,不存在.故d錯誤.故選:b.

浙江的遊樂園有哪些,要實惠刺激的,過山車什麼都有的

杭州樂園 最近各大旅行社一般都會推的遊樂園,適中,暑假搞活動,門票160一個人。本人比較嚮往的是其中的 泥漿泡妞節 因為聽說泥是深海泥,有美容養顏的功效。杭州樂園的設計理念是 主題突出,晴雨皆宜,老少同樂。這主題突出麼,是分類很明顯啦 器械類,水世界,表演。器械類就是大家都聽說過的過山車啦 什麼什麼...

遊樂園的日記左右,遊樂園的日記50字左右

星期日下午,爸爸和藹地說 今天我們一起去廣場玩。爸爸開車載我們去廣場,專過了一會兒,到了廣屬場。我得意揚揚地說 我今天要玩得痛快。過了好久,太陽漸漸落山了爸爸才說 我們該回家了,下次再玩吧!我才依依不捨地離開了。今天我去了遊樂園,走進大門後,我看見了許多的遊樂設施,有摩天輪,有激流勇進,還有刺激的過...

星光遊樂園是誰唱的

星光遊樂園 twins 就像星星落在地面七彩閃爍世界 遊樂園顏色像卡片 旋轉木馬帶我們在飛我的手讓你牽 愛情原來是最香濃咖啡杯 摩天輪裡面獨處的時間 我心情遊客誰都瞭解 揹包的左邊票根的背面 我趁你不注意偷偷寫下心願 期待今夜天空星星不熄滅 在心裡約定陪你到永遠 抬頭看一遍星星眨眼 現在你就在我身邊...