Як американські гірки демонструють силу та рух?

Коли ви починаєте спускатися з першого пагорба, гравітація бере верх, і вся накопичена потенційна енергія змінюється на кінетичну. Сила тяжіння застосовує постійну силу вниз до автомобілів. Каботажні гусениці слугують для спрямування цієї сили — вони контролюють те, як падають кабінки.

Коли американські гірки прискорюються (позитивне прискорення), спускаючись або різко повертаючи, кількість сили, на яку падає вершник, зростає. Коли американські гірки сповільнюються (уповільнюються) через тертя між колесами та доріжкою або повітрям, що проноситься, сили, які відчуває водій, зменшуються.

У верхній частині американських гірок автомобіль рухається від руху вгору до плоского положення до руху вниз. Ця зміна напрямку відома як прискорення, і прискорення змушує водіїв відчувати, ніби на них діє сила, витягуючи їх з місць.

Аналіз сили петлі каботажного судна. Нехтуючи тертям і опором повітря, автомобіль із американськими гірками буде відчувати дві сили: сила тяжіння (Fgrav) і нормальна сила (Fnorm). Нормальна сила спрямована в напрямку, перпендикулярному доріжці, а сила тяжіння завжди спрямована вниз.

У кожній точці катання на американських гірках, гравітація тягне вас прямо вниз. Інша сила, що діє на вас, – це прискорення. Коли ви їдете в каботажному автомобілі, який рухається з постійною швидкістю, ви відчуваєте лише спрямовану вниз силу тяжіння.

Американські гірки – це машина, яка використовує сили тяжіння та інерції відправляти вагонний потяг по звивистій колії. Поєднання сили тяжіння та інерції разом із силами перевантаження та доцентровим прискоренням дають тілу певні відчуття, коли каботажне судно рухається вгору, вниз і навколо траси.