為什麼坐過山車時想尖叫卻叫不出來? 為何過山車不會掉下來

  大家都愛玩過山車,可不是每個人都尖叫。或許你一輪過山車下來尖叫成傻逼,旁邊那位全程死不吭聲,頓時覺得自己就是個慫逼。但説不定全程死不吭聲的那位是拼命想尖叫卻叫不出來。

  尖叫是一種自然處理恐懼的方式!

  坐過山車感覺恐懼時,腎上腺素就會快速分泌,出現心跳加快、呼吸不暢等表現。它的作用是增加應激性,可以在緊急情況下迅速維持內環境穩定,而尖叫是腎上腺素為了讓身體內部保持穩定而做出的舉動。

  為什麼想尖叫卻叫不出來呢?

  腎上腺素的分泌主要經過神經條件,一般情況下由下丘腦控制,但大腦皮層是可干預的。當覺得玩過山車極度危險,就是大腦皮層在干預了,這樣會使腎上腺素瞬間大量釋放,調動身體一切來保持體內環境穩定,也會讓你暫時失去對局部肌肉的控制能力。可完全沒在怕,就是尖叫不出來是什麼回事?那可能是你太害怕卻意識不到,身體可誠實得很。

  延伸閲讀一:過山車究竟是什麼車?

  乍一看,過山車很像是普通的小火車,車廂一節連着一節,車上坐着遊客,在固定的軌道上運行。但實際上,與火車最大的不同在於,過山車本身並沒有動力來源

  “我們這裏説的過山車,是特指遊客乘坐的小列車,實際上,整個過山車的組成部分還應該包括滑行軌道;立柱;牽引系統;制動系統;站台;電氣系統等。”河北中冶冶金設備製造有限公司的龍頭產品正是過山車,他們的工作人員喬永星告訴記者:“每一部過山車從站台出發後,都會先進入一段上坡,這段上升軌道里的機械裝置會將小列車推上最高點,但之後,就再也沒有外力為它提供動力了,它只能依靠慣性和重力使自己前進。”另外,與火車明顯不同的,還有過山車的輪子。大家都見過火車的車輪,那是一個巨大的圓盤,圓盤的側面一圈都是凹進去的,牢牢壓住下方的鐵軌。而過山車需要在空中進行盤旋、倒轉等動作,它的輪子就必須特別一點了。

  “目前世界上的過山車可以分為兩大類。第一類是木製過山車,它出現得比較早,軌道和車輪近似於火車,特別之處在於,車輪的下方還配備了另外一組輪子,用來在軌道的下方滾動,防止車廂被甩到空中。第二類是鋼管過山車,從20世紀50年代開始出現。它的軌道是空心的無縫鋼管,它的車輪有三組,除了傳統的一組安置在軌道正上方外,還有其他一些車輪,分別運行於軌道的底部和側面。這種設計使車廂能夠穩固地卡在軌道上,這在列車穿過軌道的盤旋和彎道階段時極為重要。”

  延伸閲讀二:過山車是如何開動的?

  過山車沒有動力來源,又如何帶着遊客完成那些刺激的冒險旅程呢?讓我們從頭到尾來觀察一下過山車的運行全過程。

  首先,遊樂場的工作人員會按下一個按鈕,閘打開了,原本安靜呆在站台裏的過山車開始緩緩向前移動。很快就來到了上坡的地方,牽引系統出現了。目前,大多數過山車的牽引系統都是鏈條式的,鏈條安裝在軌道的下面,並沿坡道向上延伸,固定成一個環形,跟我們日常生活中遇到的扶梯類似。

  這個環形的兩側,即坡道的底部和頂端,各有一個傳動裝置,由電動機負責轉動。電動機轉動鏈條,使其像一個傳送帶那樣持續不斷向坡頂移動。等過山車到達的時候,車廂下面的鎖簧會自動鈎住鏈條的鏈節,鏈條就會拉着列車向坡頂行進。等到達最高處,鎖簧會自動鬆開,這時候,過山車就只能“靠自己”了。有上坡,自然就得下坡。通常在經過初期的爬升階段後,遊客們會立刻發現自己接下來要面對的是一段非常長的陡峭的大下坡。這時,過山車沒有選擇,它只能在地心引力的作用下迅速向地面俯衝。

  事實上,過山車在接下來的行駛中唯一能借助的就只有“引力勢能”了。什麼是引力勢能?即物體因其所處位置而擁有的能量,它是由於物體和地球的引力相互作用而產生的。以騎自行車為例,你辛苦騎上坡,下坡的時候就可以不用踩,自行車自己就會衝出去。你爬的坡越高,自行車就能衝得越遠。

  延伸閲讀三:過山車為什麼不會掉下來?

  “對過山車來説,它的勢能在第一個上坡的頂端達到了最大值。當它開始下滑時,它的勢能就不斷地減少(因為高度下降了),但能量不會消失,而是轉化成了動能,也就是運動的能量,使過山車能夠繼續前進。”東南大學車輛工程系副教授盧熹解釋道。

  在前進的過程中,大多數過山車都會遇到一個難題,那就是豎直迴環,即軌道前方出現了一個大圓圈。這意味着,乘客們會沿着軌道,仰面朝上衝進迴環,並且在頂端的時候,完全呈現頭朝下的狀態。有些過山車愛好者最喜歡的就是這個部分,因為在短短几秒鐘的時間裏,作用在身上的力不斷變化,你會感到輕如羽毛,眼中看到的是一個倒過來的世界。

  “大回環實際上就是一個離心機裝置,在迴環裏,乘客受到的合力不斷變化:在迴環的底部,離心力方向與重力一致,此時遊客感覺到身體特別沉重。當一路衝上迴環時,乘客會感到離心力將自己向座位方向擠壓。到了迴環頂部,乘客完全倒了過來,重力想把乘客拽下去,但此時離心力比重力更大,且方向直指天空,把乘客按在了座位上。”盧熹告訴記者,“此時可能會出現短暫的失重現象,但是從理論上來説,只要達到了一定的速度,就算沒有安全護具,乘客也百分百不會掉下來。當然,出於安全考慮,最好還是做足防護措施。”

  延伸閲讀四:過山車的最佳座位在哪裏?

  據説,在過山車的每一節車廂,遊客都會收穫不同的體驗,這是真的嗎?

  我們知道,過山車的所有車廂都是在相同軌道上運行的,因此重力會在大體相同的點使其產生加速和減速。但除了受到重力的作用外,每個車廂還受到與其相連的車廂的推力和拉力作用。正是這個附加力導致了過山車每節車廂的感覺略有不同。

  為了理解其原理,讓我們假定過山車到達了軌道的頂部。當第一節車廂越過頂點後,重力開始將其沿軌道的下坡向下拉,導致第一節車廂開始加速,這將帶動第二節車廂加速,進而帶動第三節車廂加速,依次類推。當最後一節車廂移過頂點時,重力使第一節車廂加速已有一段時間。尾部的車廂到達頂部時的加速度要比第一節車廂大,而這個增加的力實際上將車廂推過頂點,並突然作用在乘客身上,讓乘客感覺自己幾乎要從座位上飛出去。因此,對於許多人而言,尾部的最後一節車廂,是在乘坐過山車時的最佳位置。

  但在大多數過山車中,從尾部車廂並不能很好地看到軌道,因為視線被前面的人擋住了。乘坐過山車時,良好的視線非常重要,因為這會讓您感受到速度和危險過山車設計者刻意在軌道附近放置各種障礙物,讓您感覺到過山車似乎就要失去控制。

  在典型的過山車設計中,前面車廂的乘客可以無障礙地看到所有這些障礙物從身邊閃過。而位於過山車後部的車廂,則可同時實現兩方面的優勢視線最好,而且乘坐過程也最刺激。因此,過山車上的最佳位置取決於個人愛好。

  如果您喜歡失重的感覺,則可以選擇尾部的位置。如果想獲得最佳的視野,則可以選擇前部的位置。中部車廂的乘坐體驗最一般,但仍然能有不錯的感覺。實際上,只要坐上過山車,你都會有很棒的感覺。

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