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鹦鹉过山车上的物理学
2019.10.27
来长隆海洋王国，鹦鹉过山车也是不得不体验一把的刺激。大鹦鹉带你穿梭于天空、丛林、湖泊和山谷，两分钟即完成1278米的超长轨道,最高点有50米，最大速度108 km/h。那种风驰电掣、惊心动魄的快感令很多人着迷。
不过，你想过没有我们曾经学过的那些能量守恒定律、圆周运动、加速度、失重、超重……竟然可以让你在短短的两分钟得到最深刻的理解。当然前提是，你在过山车上是清醒的，而且收紧了你的食道。
过山车的最高点在哪？
鹦鹉蜿蜒起伏，设计了三个“大回环”，你可知最高点在哪？其实过山车的最高点都设计在轨道最前端——两旁有爬梯的提升轨道顶部，过山车的小列车依靠大功率电机通过链条传动将列车提升到最高点。到达最高点后，不再有动力装置，完全依靠重力的作用向下俯冲并完成整个轨道的飞行。这里有一个“能量守恒定律”，轮子与轨道的摩擦力会逐渐消耗掉车体的能量，所以后面的轨道回环的高度会依次降低。鹦鹉过山车的最高点50米（什么概念？大概20层楼那么高吧！）从这么高的位置俯冲下来，那加速度带来啥感觉？不受控呗，就像在一个大陡坡上刹车突然失灵……不敢想！鹦鹉过山车俯冲下来的最大速度达到了108 km/h,什么概念？悬空加速开在高速路上呗，而且是脸朝下的……
过山车哪节车厢最刺激？
很多朋友坐过山车的时候，总觉得第一排是最最最刺激的。当然，第一排的视觉冲击力是最大的，顷刻间天翻地覆的视觉感受实在太刺激。而其实，让你身体感受最刺激的，却恰恰在过山车的尾部的车厢。车尾的超重和失重的身体体验最为明显。比如最后一节车厢通过最高点时车头已经开始了俯冲加速的过程，因而最后一节车厢以很快的速度到达和跨越最高点的，从而就会产生一种要被抛离的感觉。下次选择座位时，你不妨分别体验一下这种首和尾的爆爽的感觉。
在回环的最高点，头朝下的时候，真的不会掉下来吗？
每次登上过山车前，都得仔细检查安全杠是否扣好，不然真真担心万一到了最高点，一头栽下去怎么办？你是不是也这么想？小时候我们都做过“水流星”的实验（如图1），装水的杯子或水桶在做圆周运动的时候，即使口朝下，水都不会流出来的。相同的道理，我们通过回环的最高点，会牢牢得粘在椅子上，真的不会一头栽下来的！在圆环最高点的时候，因重力都用于提供向心力了，反而身体有失重的感觉，轻飘飘的而不是重重地压在安全杠上，所以真的不会掉下来的，真的不会掉下来！（重要的事情说三遍！）反而是到了圆环最低点，椅子要提供一个支持力来对抗重力来提供向心力，身体反而是觉得重重得压向椅子。正是利用了这些物理原理，过山车通过蜿蜒曲折的轨道给人带来瞬息万变的身体体验——这可能就是它的魅力所在。
坐与不坐，这是个问题！
有人说，人生就像过山车一样，跌宕起伏，有期待、有恐惧、有惊喜、有无奈……甚至是时空也发生了变化。偶尔来体验一下过山车，真的是个不错的选择。当然，高速运动的过程中，人的颈椎、眼睛、耳朵等都会受到一点额外的压力，血流、血压等在高速运动或者心理因素的作用下都会有所变化。所以安全提示上总是说，高血压、心脏病、眼疾或眼科手术、颈疾、腰疾、孕妇、恐高……还是不要冒险尝试了。还有，鹦鹉过山车要求的身高是132cm以上。好奇的小朋友和具有冒险精神的爸爸妈妈，就不要再为难我们的工作人员了，等孩子们长大一点的时候再来体验也不迟。而且，不知你试过没有？站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应，也是一件极爽的事情。（文：潘俊丽；图/视频：龙碧、余忆莎）