过山车的原理是什么？

过山车的原理是什么？

过山车运行中物理学原理
加速度
速率 (有方向的速度) 的改变称为加速度。 一个物体加速，减速，或改变方向, 称之为加速度。 大部分大型游乐设备包括加速度。 当下坡，或急速转弯, 设备可能提高速率或加速度。 当上坡，或沿直线运动, 设备可能减小速率或减速度。 当过山车下坡，地心引力使车体运动的速度越来越快, 这是加速绩。 当过山车上坡，车体运动的速度越来越慢, 这是减速度。 过山车的加速度与车体的质量和推拉的动力有直接的关系。
向心力
当过山车沿着回环运动, 向心力发生作用。向心力是物体沿着圆周运动而产生的. 例如当你沿着下滑曲线向地面运行, 地心引力使过山车沿直线作下滑运动,但是轨道是曲线的,向心力里又使过山车沿曲线运动. 乘客在过山车上的感觉是被抛离轨道, 但是地心引力又使车体的的确确运行在轨道上作圆周运动,所以指向圆周或曲线内部的动力是必须的。 对于指向圆周或曲线内部的动力, 称之为向心力。
能量(动能+势能)
能量使物体工作
动能- 正被使用的能量, 能量产生运动。
势能--被储存的能量, 以后再使用
能量的守恒定率： 能量可以从一种形式转化为另一种形式,但是不回自动生成和消失。
当马达驱动过山车攀登到达第一个坡度, 过山车储存越来越多的势能。 当重力牵引过山车沿斜坡下滑, 势能又转化为动能。 斜坡上离顶部越远，势能转化为动能就越多, 乘客能感觉到速度的加快。 在斜坡的最底部, 速度最快。
当车体攀登第二个山坡，动能又逐渐转化为势能, 过山车的速度逐渐减慢。 高度越高,意味着动能转化为势能越多。 这个动能势能的转化守恒定率,保持过山车沿轨道上下运动。 而动能的总量是保持不便,只是重一种形式转化为另一种形式。 请注意第一个山坡是过山车的最高点,为什么?
然而，一部分的能量转化摩擦力，风阻,车轮的转动和其他一些消耗能量的因素。过山车设计者充分考虑摩擦力在过山车运行中所扮演的角色。 因此设计师降低山坡设计的高度, 以保证过山车能够完全驶过山坡。
过山车能够运行是因为两个基本点: 地球引力和能量守恒。