Roler podmetači mogu biti strojevi za uzbuđenje koji izazivaju povraćanje i suze, ali oni su također fascinantni primjeri složene fizike na djelu.

Za prolazak niza automobila kroz čvor kapljica, prevrtanja, kotrljanja i lansiranja potrebni su timovi inženjera strojarstva koji analiziraju koncepte poput sila, ubrzanja i energije. Da bismo stekli ideju o znanosti iza naših omiljenih vožnji, razgovarali smo s Jeffreyem Rhoadsom, profesorom na Stručnom fakultetu u Purdueu i tvorcem sveučilišne klase dinamike tobogana.

Dovršavanje kruga

Krenimo s osnovama. Roller podmetači, kao i sve ostalo, moraju poštivati ​​zakon očuvanja energije, što znači da vlak može ići samo tako brzo i onoliko koliko dopušta količina uskladištene (potencijalne) energije.

Potencijalna energija obično dolazi od podizanja vlaka na brdo lancem ili kablom. Kako vlak putuje niz brdo, potencijalna energija pretvara se u pokretnu (kinetičku) energiju; što brže vlak ide, to više kinetičke energije ima.

Kinetička energija pretvara se natrag u potencijalnu energiju dok se automobili uspinju sljedećim brdima. Budući da automobili nužno gube malo energije silama poput trenja i zračnog otpora, najviše točke na tradicionalnom podmetaču (pomislite: Six Flags Magic Mountain's Golijat ili Iskrivljeni Kolos vožnje) gotovo je uvijek prvo brdo. Ako je još jedan veći pad veći od prvog, dizajneri dodaju još dizala (pomislite: veliki pad na kraju Disneyjeve planine prskanja).

Neki se podmetači spuštaju i više od 90 stupnjeva, zavijajući prema unutra na vrhu brda dizala, poput Valravn u Cedar Pointu. Fizika u igri je ista, ali Rhoads kaže da ove kapi mogu pružiti akutniji osjećaj bestežinskog stanja.

Ostala podmetača, poput Kingda Ka iz Six Flags Great Adventurea ili Top Thrill Dragstera s Cedar Pointa, svoju energiju pohranjuju u bacačima, fliperima s kliznim tekućinama ili tlakom zraka ili u elektromagnetima ugrađenim u stazu i automobile. Podmetači za lansiranje ne zahtijevaju gigantska brda s dizalom (što štedi puno prostora) i nude drugačiju vrstu iščekivanja. Veliki parkovi žele razna iskustva jahača, a podmetači za spuštanje sjajan su način da se promijeni osjećaj, kaže Rhoads.

Petlje, preokreti i okreće

Inženjeri generiraju uzbuđenje ubrzavanjem - u osnovi mijenjajući brzinu vozača na visoko inženjerski, neprirodne načine. Podmetači za podmetače pozivaju se na Newtonove zakone kretanja kako bi natjerali vozače da osjete kombinirane sile gravitacije i ubrzanja, što stvara uzbudljiv, neobičan osjećaj tijela. Petlje, vadičepi i uski zavoji prisiljavaju vozače & apos; tijela okomito i vodoravno na proračunate načine.

Jeste li se ikad zapitali zašto su petlje u obliku suze, a ne kružne? Izazov je osmišljavanje prijelaza u petlju i izvan nje ', kaže Rhoads. 'Morate biti sigurni da ne izazivate trzaj ili promjene u ubrzanju koje mogu dovesti do trzaja. Sve što se kreće kružnim pokretima doživljava drugu vrstu ubrzanja nazvanu centripetalno ubrzanje, koja se povećava što brže automobil ide ili što je manji krug. Kružna petlja izazvala bi trzanje od naglog dodavanja centripetalnog ubrzanja. Oblik suze kontrolira to ubrzanje, olakšavajući vozača kroz petlju i sprečavajući trzanje.

A tu su i role, koje mogu dezorijentirati vozače na nekoliko načina. Inline okreti su kolutovi koji rotiraju vlakove oko staze, ali kolutovi u srcu pokušavaju okretati vozače oko svojih prsa. Kolos u parku Thorpe (gore) je najbolji primjer kolutova srčane crte na poslu - vožnja od 90 sekundi može se pohvaliti s 10 inverzija, uključujući četiri uzastopna kolutova. Vidjet ćemo još [podmetača s] više valjka u nizu jedan za drugim, rekao je Rhoads, jer stvara ogromnu količinu dezorijentacije.

Drvo naspram čelika

Drveni podmetači za čaše ne mogu smjestiti vrlo dobro petlje, pa su često manje dezorijentirajući od svojih čeličnih kolega. Pa zašto ih neki vozači više vole? Ljudi ... poput iščekivanja, njihove hirovitosti koja ih pomalo pojačava. Žele osjećati kao da se struktura kreće ispod njih, kaže Rhoads. Čelične podmetače gotovo su sušta suprotnost. To je poput vožnje starinskim vozilom naspram vožnje najnovijeg sportskog automobila.

Drveni podmetači uglavnom nemaju petlje ili role, jer bi bilo potrebno previše drva da podrži silu teškog vlaka s toboganima. Hades 360 na Mt. Olympus u Wisconsinu podupire valjak na drvenim stazama s čeličnim skelama.

Podmetači sljedeće generacije

Postoji samo toliko načina na koje ljude možete baciti u mala kolica slanjem gore, dolje i naopako. Neki graditelji vožnje stvaraju odjeljke koji se kotrljaju neovisno od automobila, kružno osi okomito na stazu, što dodaje više okretaja bez potrebe za više petlji. To stvarno možete vidjeti na The Joker u Velikoj pustolovini Six Flag-a (ispod).

Međutim, iskustva s toboganima više su od zbroja njihovih ubrzanja. Drugi graditelji dodaju svjetla, dim, šalju podmetače pod zemlju i dodaju sjeckalice za glavu i noge, bliske, ali ne preblizu rešetke koje pružaju dodatni element uzbuđenja i / ili terora. To je putanja koju ćemo slijediti neko vrijeme, rekao je Rhoads. Veće i brže neće biti moguće puno duže.