公园游乐设施中的物理现象公园娱乐设施中有哪些物理现象

公园游乐设施中的物理现象公园娱乐设施中有哪些物理现象
公园游乐设施中的物理现象
公园娱乐设施中有哪些物理现象

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过山车原理
过山车是一项富有刺激性的娱乐工具.那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷.如果你对物理学感兴趣的话.那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律.实际上,过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理.如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果,那感觉真是妙不可言.这次同物理学打交道不用动脑子,只要收紧你的腹肌,保护好肠胃就行了.当然,如果你受身体条件和心理承受能力的限制,无法亲身体验过山车带来的种种感受,你不妨站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应.
在刚刚开始时,过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了.事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是引力势能,即由势能转化为动能、又由动能转化为引力势能这样一种不断转化的过程构成的.
第一种能,即引力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量,是由于它的高度和由引力产生的加速度而来的.对过山车来说,它的势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大.当过山车开始下降时,它的势能就不断地减少（因为高度下降了）,但它不会消失,而是转化成了动能,也就是运动的能量.不过,在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量,从而损耗了少量的机械能（动能和势能）.这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘那样的高度所需要的机械能了.
过山车最后一节小车厢里是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物.事实上,下降的感受在过山车的尾部车厢最为强烈.因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快,这是由于引力作用于过山车中部的质量中心的缘故.这样,乘坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点,从而就会产生一种要被抛离的感觉,因为质量中心正在加速向.尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的,否则在到达顶峰附近时,小车厢就可能脱轨飞出去.
车头部的车厢情况就不同了,它的质量中心在“身后”,在短时间内,它虽然处在下降的状态,但是它要“等待”质量中心越过高点被引力推动.
到达“垂直循环”（Vertical Loop）时,沿直线轨道行进的过山车突然向上转弯.这时,乘客就会有一种被压到轨道上的感觉,因为这时产生了一种表观的离心力.事实上,在环形轨道上由于铁轨与过山车相互作用产生了一种向心力.这种环形轨道是水滴形的,目的是为了“平衡”引力的制动效应.当过山车达到圆形轨道的最高点时,事实上它会慢下来,但如果弯曲的程度较小时,这种现象会减弱.一旦过山车走完了它的行程,机械制动装置就会非常安全地使过山车停下来.减速的快慢是由气缸中气体的压力来控制的

所有用电的都有:P入=P出+Q热
电与磁的我就不写了无非就是四个字:电磁感应(电动机),法拉第电磁感应(发电机)
力学:
海盗船(转圈的.半圈都一样):T(拉力,下同)-G(重力,下同)=F向(向心力,下同),写书面的你可以写:拉力与重力的合力充当向心力.(所有圆圈的半圈的都可以用到)
加一句,这个是所谓的杆模型,从游乐场的角度来说,如果是转一整圈的话,在最高点的时...

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所有用电的都有:P入=P出+Q热
电与磁的我就不写了无非就是四个字:电磁感应(电动机),法拉第电磁感应(发电机)
力学:
海盗船(转圈的.半圈都一样):T(拉力,下同)-G(重力,下同)=F向(向心力,下同),写书面的你可以写:拉力与重力的合力充当向心力.(所有圆圈的半圈的都可以用到)
加一句,这个是所谓的杆模型,从游乐场的角度来说,如果是转一整圈的话,在最高点的时候速度为零最省电,此时有公式:F向=0,因为没速度
PS;所有转圈的("时钟倒摆","宇宙航行"什么的)你都这么写,章鱼船是斜着转你把"重力"改成"重力沿斜面分力"(这个比较复杂,高中阶段没有工程力学你就这么写就OK)
碰碰车:动量守衡.力的作用是相互的.力能使物体发生形变.正碰及弹性碰撞与非弹性碰撞
飞标.沙包打物.气弹枪:联想到力与运动的桥梁F=ma
赛车:转弯的时候摩擦力充当向心力
划船.鸭子船:勉强说算人船模型..M船*V船=m水*V水
不太长去游乐就能想到怎么多希望能帮到你

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