Περισσότερα οχήματα σε Roller Coaster τον κάνουν να ταξιδέψει πιο μακριά κατωτέρω;
Φυσική Απάντηση: Όχι
Ο αριθμός των οχημάτων (ή το συνολικό μάζα) δεν αυξάνει την απόσταση που ταξιδεύει ένα roller coaster κατωτέρω σε μια ιδανική περίπτωση χωρίς τριβή. Στην πραγματικότητα, η επίδραση είναι απολύτως αμελητέα ή ελαφρώς αρνητική.
Αρχές Ενέργειας
- Δυναμική ενέργεια στην κορυφή: PE = mgh (μάζα × βαρύτητα × ύψος)
- Κινητική ενέργεια στο κάτω μέρος: KE = ½mv²
- Απουσία τριβής: mgh = ½mv² → v = √(2gh) — η μάζα αναιρείται. Όλες οι μάζες φτάνουν την ίδια ταχύτητα.
Πραγματική Τριβή & Αντίσταση
- Τριβή κυλισμού: Αυξάνεται περίπου αναλογικά με τη μάζα (περισσότερα ρόδες, περισσότερη κανονική δύναμη)
- Αεροδυναμική αντίσταση: Αυξάνεται με την εμπρόσθια επιφάνεια και το τετράγωνο της ταχύτητας· περισσότερα οχήματα = μεγαλύτερο τρένο = ελαφρώς περισσότερη αντίσταση
- Συνολική επίδραση: Το βαρύτερο τρένο έχει περισσότερη ορμή αλλά και περισσότερη τριβή/αντίσταση. Η απόσταση που ταξιδεύει σε δοθέν προφίλ ραγιών είναι πraktικά αμετάβλητη ή ελαφρώς μειωμένη.
Σχεδιαστικές Επαφες
Οι σχεδιαστές roller coaster υπολογίζουν τη μάζα τρένου + φορτίο επιβατών για να διασφαλίσουν:
- Αρκετή ταχύτητα για ολοκλήρωση του κυκλώματος
- Ασφαλή g-forces (βαρύτερα τρένα μπορεί να αυξήσουν θετικές g's στις κοιλάδες)
- Διακένωση ζωνών μπλοκ (διαστήματα αποστολής)
Αλλά ο αριθμός οχημάτων επιλέγεται για
ικανότητα και ροή, όχι για να κάνει το τρένο να πάει πιο μακριά.