รถไฟเหาะ การปล่อยหนังสติ๊กจะทำให้รถไฟเคลื่อนที่ มีการเปิดตัวหนังสติ๊ก หลายประเภทแต่โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาทั้งหมดทำสิ่งเดียวกัน แทนที่จะลากรถไฟขึ้นเนิน เพื่อสร้างพลังงานศักย์ ระบบเหล่านี้เริ่มเดินรถไฟโดยสร้างพลังงานจลน์ในปริมาณที่เหมาะสมในระยะเวลาอันสั้น ระบบหนังสติ๊กที่ได้รับความนิยมอย่างหนึ่ง คือมอเตอร์เหนี่ยวนำเชิงเส้น มอเตอร์เหนี่ยวนำเชิงเส้นใช้แม่เหล็กไฟฟ้า
เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก 2 สนาม ซึ่งจะเป็นสนามหนึ่งอยู่บนรางและอีกสนามหนึ่งอยู่ด้านล่างของรถไฟ ซึ่งถูกดึงดูดเข้าหากัน มอเตอร์จะเคลื่อนสนามแม่เหล็กบนราง ดึงรถไฟไปตามทางด้านหลังด้วยอัตราความเร็วสูงข้อได้เปรียบหลักของระบบนี้คือ ความเร็ว ประสิทธิภาพ ความทนทาน ความแม่นยำ และความสามารถในการควบคุมอีกระบบที่ได้รับความนิยมใช้ล้อหมุนหลายสิบล้อเพื่อส่งรถไฟขึ้นเนินลิฟต์ล้อถูกจัดเรียงเป็นสองแถวติดกันตลอดเส้นทาง
ล้อจะจับที่ด้านล่าง หรือด้านบน ของรถไฟระหว่างล้อทั้งสองเพื่อดันรถไฟไปข้างหน้าเช่นเดียวกับรถไฟอื่นๆ รถไฟเหาะจำเป็นต้องมีระบบเบรก เพื่อให้สามารถหยุดได้อย่างแม่นยำเมื่อสิ้นสุดการนั่งหรือในกรณีฉุกเฉินในรถไฟเหาะหลายๆ แห่งมีจุดตามรางที่รถไฟชะลอหรือหยุดโดยเจตนา อาจด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย เช่น เมื่อรถไฟเข้าใกล้เขตขนถ่ายเมื่อสิ้นสุดขบวน เพื่อป้องกันไม่ให้ชนกับรถไฟอีกขบวนที่ยังไม่ออกหรือผ่านทางโค้งสูงชัน
นักออกแบบลู่วิ่งอาจเลือกที่จะชะลอรถไฟ ผ่านส่วนหนึ่งของการนั่งเพื่อช่วยสร้างความใจจดใจจ่อให้กับผู้ขับขี่ในรถไฟเหาะ มักจะไม่ได้ติดตั้งเบรกไว้ในตัวรถไฟ พวกเขาสร้างขึ้นในแทร็ก นักออกแบบรถไฟเหาะอ้างถึงเบรกที่ทำให้รถไฟช้าลงว่า ทริมเบรก และเบรกที่หยุดรถไฟเรียกว่า บล็อกเบรก นอกจากเบรกหลักทั้งสองประเภทนี้แล้วยังมีเบรกอีกหลายประเภทระบบที่พบมากที่สุดเรียกว่า ครีบเบรกแม้ว่าครีบจะอยู่บนรถไฟและเบรกอยู่บนราง
ชุดแคลมป์จะอยู่ที่ส่วนท้ายของรางและที่จุดเบรกอื่นๆ อีก2ถึง3 จุดคอมพิวเตอร์ส่วนกลางควบคุมระบบไฮดรอลิคที่จะปิดตัวยึดเหล่านี้เมื่อรถไฟจำเป็นต้องหยุด ตัวยึดจะปิดบนครีบโลหะแนวตั้งที่วิ่งอยู่ใต้รถไฟ และแรงเสียดทานนี้จะค่อยๆ ทำให้รถไฟวิ่งช้าลงเบรกกันลื่นมักพบในรถไฟเหาะแบบเก่าและประกอบด้วยแผ่นไม้ยาวเคลือบเซรามิกที่โผล่พ้นรางและออกแรงกดที่ด้านล่างของรถไฟเพื่อชะลอหรือหยุดรถไฟนอกจากนี้ยังมีเบรกแม่เหล็กซึ่งสร้างสนามแม่เหล็ก
ระหว่างรางและรถไฟซึ่งบังคับให้รถไฟช้าลง เบรกแม่เหล็กมักใช้เพื่อเสริมระบบเบรกอื่นๆ ฟิสิกส์รถไฟเหาะจุดประสงค์ของการขึ้นครั้งแรกของรถไฟเหาะคือการสร้างแหล่งกักเก็บพลังงานที่มีศักยภาพ แนวคิดของพลังงานศักย์ซึ่งมักเรียกกันว่าพลังงานของตำแหน่งนั้นเรียบง่ายมาก เมื่อรถไฟเหาะลอยขึ้นไปในอากาศ แรงโน้มถ่วงสามารถดึงรถไฟเหาะลงมา ในระยะทางที่ไกลขึ้น คุณประสบกับปรากฏการณ์นี้ตลอดเวลา
ลองนึกถึงการขับรถ ขี่จักรยานหรือลากเลื่อนขึ้นไปบนยอดเขาใหญ่ พลังงานศักย์ที่คุณสร้างตอนขึ้นเขาสามารถปลดปล่อยออกมาเป็นพลังงานจลน์ ซึ่งเป็นพลังงานของการเคลื่อนไหวที่พาคุณลงเขา เมื่อคุณเริ่มแล่นลงเนินเขาลูกแรก แรงโน้มถ่วงจะเข้ามาแทนที่และพลังงานศักย์ที่สะสมไว้ทั้งหมด จะเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ แรงโน้มถ่วงใช้แรงคงที่กับรถยนต์ รางรถไฟเหาะทำหน้าที่เป็นช่องทางบังคับนี้ รางรถไฟเหาะทำหน้าที่ควบคุมทิศทางที่รถไฟเหาะจะตกลงมา
ถ้าทางลาดลง แรงโน้มถ่วงจะดึงหน้ารถเข้าหาพื้น ดังนั้นมันจึงเร่งความเร็วดังนั้นมันจึงลดความเร็วลงเนื่องจากวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่มีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ต่อไป กฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งของนิวตันรถไฟเหาะจะรักษาความเร็วไปข้างหน้าแม้ในขณะที่กำลังเคลื่อนขึ้นบนราง ซึ่งสวนทางกับแรงโน้มถ่วง เมื่อรถไฟเหาะขึ้นไปบนเนินเขาเล็กๆ ลูกหนึ่งที่อยู่ถัดจากเนินยกแรกเป็นพลังงานศักย์ด้วยวิธีนี้พลังงานจลน์จะเปลี่ยนกลับ
เส้นทางของลู่วิ่งจะแปลงพลังงาน จากจลน์กลายเป็นเป็นศักย์ไฟฟ้าและกลับมาใหม่อย่างต่อเนื่อง ความเร่งที่ผันผวนนี้เป็นสิ่งที่ทำให้รถไฟเหาะสนุกมาก ในรถไฟเหาะส่วนใหญ่ เนินเขาจะลดความสูงลงเมื่อรถไฟเคลื่อนที่ไปตามราง สิ่งนี้จำเป็นเนื่องจากแหล่งกักเก็บพลังงานทั้งหมดที่สร้างขึ้นในเนินลิฟต์ค่อยๆ สูญเสียไปกับแรงเสียดทานระหว่างรถไฟและราง ตลอดจนระหว่างรถไฟกับอากาศ เครื่องจักรที่ใช้แรงโน้มถ่วงและความเฉื่อยในการส่งรถไฟไปตามรางที่คดเคี้ยว
ต่อไปจะมาดูความรู้สึกต่างๆ ที่คุณรู้สึกระหว่างการนั่งรถไฟเหาะ อะไรเป็นสาเหตุและทำไมมันถึงสนุก กองกำลังรถไฟเหาะในสองสามตอนที่แล้วดูที่แรงและเครื่องจักรที่ส่งรถไฟเหาะพุ่งไปรอบๆ รางของมัน ขณะที่รถไฟเคลื่อนตัวเหนือเนินเขา หุบเขาและวงรอบของราง แรงที่อยู่บนรางจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ดึงพวกเขาไปทุกทิศทุกทาง แต่ทำไมการเคลื่อนไหวที่กลิ้งไปมานี้จึงสนุก หรือสำหรับบางคนอาจจะรู้สึกกลัว
เพื่อให้เข้าใจถึงความรู้สึกที่คุณรู้สึกขณะนั่งรถไฟเหาะ มาดูแรงพื้นฐานที่ส่งผลต่อร่างกายกัน ไม่ว่าคุณจะอยู่ที่ใดบนโลกแรงโน้มถ่วงจะดึงคุณลงสู่พื้นดินแต่แรงที่คุณสังเกตเห็นจริงๆ ไม่ใช่แรงดึงลงแต่เป็นแรงกดที่สูงขึ้นของพื้นดินข้างใต้คุณพื้นหยุดการสืบเชื้อสายไปยังศูนย์กลางของโลกมันดันขึ้นมาบนเท้า ซึ่งดันขึ้นมาบนกระดูกที่ขาซึ่งดันขึ้นมาบนกรงซี่โครงและอื่นๆ นี่คือความรู้สึกของน้ำหนัก ทุกๆ จุดบนรถไฟเหาะ
แรงโน้มถ่วงจะดึงคุณดิ่งลง แรงอื่นที่กระทำต่อคุณคือความเร่ง เมื่อคุณนั่ง รถไฟเหาะ ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่คุณจะรู้สึกถึงแรงโน้มถ่วงที่ลดลงเท่านั้น แต่เมื่อรถเร็วขึ้นหรือช้าลง คุณจะรู้สึกว่าถูกกดทับกับเบาะนั่งหรือแถบยึด คุณรู้สึกถึงแรงนี้เนื่องจากแรงเฉื่อยแยกจากแรงเฉื่อยของรถไฟเหาะ เมื่อคุณนั่งรถไฟเหาะแรงทั้งหมดที่พูดถึงจะกระทำกับร่างกาย กฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งระบุว่า วัตถุเคลื่อนที่มักจะอยู่ในการเคลื่อนที่
นั่นคือร่างกายจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าเดิมในทิศทางเดิม เว้นแต่จะมีแรงอื่นมากระทำต่อคุณเพื่อเปลี่ยนความเร็วหรือทิศทางนั้นเมื่อรถไฟเหาะเร็วขึ้นที่นั่งในรถเข็นจะดันคุณไปข้างหน้าเพื่อเร่งการเคลื่อน เมื่อรถเข็นลดความเร็วลงร่างกายต้องการให้แล่นต่อไปด้วยความเร็วเดิมโดยธรรมชาติ สายรัดที่อยู่ข้างหน้าคุณช่วยเร่งร่างกายไปข้างหลัง ทำให้คุณช้าลง จะพูดถึงแรงในร่างกายมากขึ้นในหน้าถัดไป
บทความที่น่าสนใจ ปากนกกระจอก อธิบายเกี่ยวกับวิธีแก้ไขที่บ้านสำหรับโรค ปากนกกระจอก
