Pourquoi la boucle d’une montagne russe n’est-elle pas un cercle parfait ?

La boucle d’une montagne russe n’est pas un cercle parfait en raison des forces qui agissent sur le train lorsqu’il parcourt la boucle. Ces forces comprennent la gravité, l'inertie et la force centrifuge.

Gravité tire le train vers le sol, tandis que l'inertie résiste au changement de mouvement du train. Force centrifuge , en revanche, est une force qui agit vers l’extérieur du centre de rotation.

Lorsque le train entre dans la boucle, la gravité le tire vers le bas et la force centrifuge le pousse vers l’extérieur. Cela amène le train à appuyer contre le bas de la voie. Lorsque le train atteint le sommet de la boucle, la gravité le tire toujours vers le bas, mais la force centrifuge agit désormais dans la direction opposée. Cela amène le train à appuyer contre le haut de la voie.

La forme de la boucle est conçue pour équilibrer ces forces afin que le train exerce une pression constante contre la voie tout au long de la boucle. Si la boucle formait un cercle parfait, le train connaîtrait une augmentation soudaine de la force centrifuge au sommet de la boucle. Cela pourrait faire dérailler le train.

En concevant la boucle avec une forme légèrement ovale, les ingénieurs peuvent réduire la force centrifuge subie par le train. Cela rend la boucle plus sûre et plus agréable pour les cyclistes.

Voici un diagramme qui illustre les forces qui agissent sur un train de montagnes russes lorsqu'il parcourt une boucle :

[Image d'un train de montagnes russes parcourant une boucle, avec des flèches montrant les forces de gravité, d'inertie et de force centrifuge]