Comment des montagnes russes peuvent-elles se déplacer sur leurs rails sans que le moteur ne les pousse ou ne les tire ?

Les montagnes russes ne se déplacent pas sur leurs rails sans qu'aucune force extérieure ne les pousse ou ne les tire. Ils s’appuient principalement sur deux principes essentiels de la physique :l’énergie potentielle et la gravité. Voici une explication du fonctionnement des montagnes russes :

1. Levage initial :

Le trajet commence par une colline ou une piste inclinée. Un mécanisme de levage à chaîne ou un autre système de propulsion est utilisé pour tirer le train de montagnes russes jusqu'au sommet de cette colline. Ce processus convertit l’énergie mécanique en énergie potentielle et la stocke dans le système.

2. Énergie potentielle gravitationnelle :

Au point culminant de la colline, le train de montagnes russes possède une énergie potentielle maximale en raison de sa hauteur au-dessus du sol. En descendant le long de la piste, cette énergie potentielle est convertie en énergie cinétique.

3. Conception de la piste :

Les pistes des montagnes russes sont soigneusement conçues avec des collines, des pentes, des courbes et des boucles pour exploiter ce potentiel de conversion d'énergie. À mesure que le train de montagnes russes avance sur la voie, la gravité le tire, le faisant accélérer et prendre de la vitesse.

4. Élan et conservation de l'énergie :

Une fois que le train de montagnes russes commence à bouger, son élan l'aide à se déplacer le long de la voie. La poussée initiale depuis la colline de levage fournit un élan suffisant pour transporter le train à travers divers éléments de voie sans avoir besoin d'une propulsion continue. Tant que le tracé de la voie suit les principes de conservation de l'énergie, les montagnes russes peuvent compléter leur circuit en utilisant uniquement les forces de gravité et leur élan stocké.

5. Mécanismes supplémentaires :

Alors que l'énergie potentielle de la colline et la gravité jouent les rôles principaux, certaines montagnes russes peuvent incorporer des mécanismes supplémentaires pour des effets spécifiques. Des systèmes de freinage peuvent être utilisés pour contrôler la vitesse des montagnes russes, tandis que des sections motorisées peuvent être ajoutées pour augmenter l'accélération à certains points.

En résumé, les montagnes russes reposent sur la conversion de l’énergie potentielle acquise lors du soulèvement initial en énergie cinétique grâce à la gravité pour se propulser le long de leurs rails, sans avoir constamment besoin d’un moteur pour les pousser ou les tirer. La conception de la piste, l'élan et les principes d'économie d'énergie garantissent que le parcours se déroule de manière sûre et passionnante.