Cum funcționează fricțiunea cu roller-coastere?

Cum funcționează fricțiunea cu roller-coastere?

În roller-coastere, fricțiunea este o forță care se opune mișcării și încetinește semnificativ autovehiculele pe măsură ce se deplasează pe pistă. În timp ce este ușor de crezut că fricțiunea este rău pentru călătorie, din inginerii forțelor care iau în considerare asigurarea călătorilor în siguranță.

În sala de clasă fizică, elevii ignoră adesea forțele de frecare și rezistența aerului, luând în considerare situațiile idealizate, potrivit Encyclopaedia Britannica. Cu toate acestea, în lumea reală a roller-coastere, aceste forțe joacă roluri importante.

Coaster-ul idealizat atinge viteza maximă la sfârșitul călătoriei, unde forța gravitațională a transformat cea mai mare parte a energiei stocate în viteză. Cu coasterul real, rezistența la fricțiune și la aer se opune vitezei și mișcării mașinii, iar pasagerii încetinesc sfârșitul călătoriei. Când mașina se apropie de placa de aterizare, aceasta aplică automat frânele. Frânele sporesc frecarea, astfel că mașina se oprește în același punct cu fiecare călătorie.

În plus față de conceptul fizicii de frecare, roller-coasterele îi învață pe elevi despre formele de energie. Energia potențială este energia stocată, în timp ce energia cinetică este energia mișcării. Energia potențială crește pe măsură ce lanțul trage trenul spre vârful primului deal. Ea ajunge la maxim în fracțiunea de secundă înainte de a începe coborârea. Deoarece gravitația trage trenul în jos, convertește energia potențială la energia cinetică, mărește viteza, echilibrează fricțiunea și oferă o plimbare palpitantă.