Qu'est-ce que l'énergie thermique liée à une montagne russe ?

Énergie thermique fait référence à l'énergie associée au mouvement des atomes et des molécules dans une substance. Dans le contexte de montagnes russes, l’énergie thermique joue un rôle crucial à plusieurs égards :

1. Suivre l'expansion et la contraction : À mesure que la température change au cours de la journée, les chenilles en acier des montagnes russes se dilatent et se contractent. La dilatation thermique se produit lorsque la température augmente, provoquant la dilatation et l'allongement du métal, tandis que la contraction thermique se produit lorsque la température baisse, provoquant le rétrécissement et le raccourcissement du métal. Ces changements peuvent affecter la sécurité et les performances du trajet.

2. Frottements : La friction entre les roues du train de montagnes russes et les voies génère de la chaleur. Au fur et à mesure que le train circule sur les voies, la friction entre les roues et les rails augmente, provoquant leur échauffement. Cette chaleur peut affecter la vitesse et les performances du véhicule.

3. Résistance à l'air : La résistance de l’air est une force qui s’oppose au mouvement du train de montagnes russes. À mesure que le train avance plus vite, il rencontre une plus grande résistance de l’air. La friction entre l'air et le train génère de la chaleur, ce qui peut affecter la vitesse et l'efficacité énergétique du train.

4. Systèmes de freinage : Les systèmes de freinage des montagnes russes utilisent la friction pour ralentir le train. Lorsque les freins sont appliqués, la friction entre les plaquettes de frein et les roues génère de la chaleur. Cette chaleur peut affecter les performances et la durabilité des systèmes de freinage.

5. Confort des passagers : L’énergie thermique a également un impact sur le confort des passagers sur les montagnes russes. Lors des journées chaudes, les voies métalliques et le train lui-même peuvent absorber la chaleur du soleil, rendant le trajet inconfortable pour les passagers. De même, par temps froid, les passagers peuvent avoir froid pendant le trajet. Les parcs d'attractions prennent souvent des mesures pour réguler la température à l'intérieur des wagons des montagnes russes afin d'assurer le confort des passagers.

Dans l'ensemble, l'énergie thermique influence divers aspects du fonctionnement d'une montagne russe, notamment l'expansion des voies, la friction, la résistance de l'air, les systèmes de freinage et le confort des passagers. Il s'agit d'un facteur important que les ingénieurs et les opérateurs de manèges doivent prendre en compte pour garantir la sécurité, les performances et le plaisir de l'expérience des montagnes russes.