रोलर कोस्टर की भौतिकी जटिल और सरल दोनों है, लेकिन विज्ञान की इस शाखा के प्रभाव के बिना, ये अद्भुत मनोरंजन सवारी एक इंच भी आगे नहीं बढ़ेंगी।
भौतिकी क्या है?
भौतिकी पदार्थ और ऊर्जा का अध्ययन है और प्रत्येक की विभिन्न शक्तियां एक दूसरे के साथ कैसे संपर्क करती हैं और एक दूसरे को प्रभावित करती हैं। गुरुत्वाकर्षण से लेकर त्वरण से लेकर घर्षण तक, सभी रोलर कोस्टर के सफल संचालन के पीछे भौतिकी प्रमुख विज्ञान है। चाहे सवारी एक साधारण किडी कोस्टर हो या एक विस्तृत स्क्रीम मशीन, उन सभी को सुरक्षित, कुशल संचालन के लिए समान भौतिकी सिद्धांतों का पालन करना होगा।
रोलर कोस्टर की भौतिकी: मुख्य अवधारणाएँ
सबसे बुनियादी भौतिकी का आधार जो रोलर कोस्टर को प्रभावित करता है वह कहावत है "जो ऊपर जाता है उसे नीचे आना ही पड़ता है।" हालाँकि, "नीचे आने" को लूप, कर्व्स, हिल्स और व्युत्क्रम में कैसे घुमाया जाता है, इसकी प्रक्रिया के लिए अधिक विशिष्ट ज्ञान की आवश्यकता होती है। प्रमुख कोस्टर भौतिकी अवधारणाओं में शामिल हैं:
- गुरुत्वाकर्षण: गुरुत्वाकर्षण वह बल है जो सभी वस्तुओं को पृथ्वी के केंद्र की ओर खींचता है और यह रोलर कोस्टर से संबंधित एकमात्र सबसे महत्वपूर्ण भौतिकी अवधारणा है। संक्षेप में, एक बार जब एक रोलर कोस्टर प्रारंभिक श्रृंखला लिफ्ट या प्रणोदन बल से अलग हो जाता है, तो गुरुत्वाकर्षण यह सुनिश्चित करता है कि यह ट्रैक के साथ अपना पाठ्यक्रम पूरा कर ले। गुरुत्वाकर्षण को सवारों द्वारा सकारात्मक और नकारात्मक दोनों शक्तियों के रूप में भी महसूस किया जाता है जो सवारों को उनकी सीटों में गहराई तक धकेलती है या उन्हें सीट से बाहर खींचती है, एक रोमांचक अनुभूति जो कई रोमांच चाहने वालों को पसंद आती है।
- संभावित ऊर्जा और गतिज ऊर्जा: ये दो संबंधित अवधारणाएं कोस्टर की गति और ऊंचाई में परिवर्तन को नियंत्रित करती हैं।सीधे शब्दों में कहें तो, कोई वस्तु जमीन से जितनी ऊंची होती है, उसमें उतनी ही अधिक संभावित ऊर्जा होती है - अर्थात, गिरने पर गति प्राप्त करने की क्षमता। जैसे ही यह जमीन की ओर गिरती है, वह स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा या गति की ऊर्जा में बदल जाती है। दोनों प्रकार की ऊर्जा का योग स्थिर है, लेकिन एक रोलर कोस्टर को रोमांचक सवारी देने के लिए संभावित और गतिज ऊर्जा का पर्याप्त संतुलन बनाए रखना चाहिए।
- त्वरण: गति के साथ अक्सर भ्रमित होने वाला, त्वरण वास्तव में वेग में परिवर्तन है - जो गति या दिशा में परिवर्तन हो सकता है। इसलिए, एक रोलर कोस्टर लूप और वक्र के माध्यम से तेजी से बढ़ रहा है, भले ही इसकी गति स्थिर रहे।
- घर्षण: भौतिकी सूत्रों और गणनाओं में रोलर कोस्टर के लिए घर्षण को एक प्रमुख कारक के रूप में शामिल किया जाना चाहिए, क्योंकि घर्षण एक ऐसा बल है जो सवारी को काफी धीमा कर सकता है। ट्रेन और हवा के बीच तथा पहियों और पटरी के बीच का संपर्क सवारी पर घर्षण पैदा करता है।
अतिरिक्त भौतिकी अवधारणा
रोलर कोस्टर की भौतिकी के लिए इन प्रमुख सिद्धांतों के अलावा, अन्य भौतिकी अवधारणाएं भी प्रभावित करती हैं कि कोस्टर कैसे संचालित होते हैं और सुरक्षित, मजेदार सवारी के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण हैं।
- दबाव: कई रोलर कोस्टर ब्रेकिंग सिस्टम हवा के दबाव से संचालित होते हैं, और वह दबाव यात्रियों को घायल किए बिना या बहुत अधिक तनाव डाले बिना खाली और भरी हुई दोनों ट्रेनों को रोकने के लिए पर्याप्त होना चाहिए। सवारी संरचना.
- ऑप्टिक्स: ऑप्टिकल सेंसर कंप्यूटर सिस्टम को यह नियंत्रित करने में मदद करते हैं कि सवारी कहां है और यह कैसे संचालित हो रही है।
- चुंबकत्व: कई उच्च तकनीक सवारी या तो प्रणोदन या ब्रेकिंग के रूप में इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करती हैं, और सुरक्षित संचालन के लिए मैग्नेट को सटीक समयबद्ध और कैलिब्रेट किया जाना चाहिए।
- बिजली: रोलर कोस्टर के लिए उचित बिजली महत्वपूर्ण है, सवारी चलाने से लेकर इसे सजाने वाली रोशनी को बिजली देने तक।
अधिक विज्ञान आवश्यकताएँ
भौतिकी एकमात्र विज्ञान नहीं है जो सुचारू रूप से संचालित, रोमांचक रोलर कोस्टर के लिए आवश्यक है। जब कोई सवारी डिज़ाइन की जाती है, तो इंजीनियरों और पार्क अधिकारियों को इस पर भी विचार करना चाहिए:
- जीवविज्ञान: सवारी का तनाव सवारों को कैसे प्रभावित करेगा, यह इस बात में एक प्रमुख कारक है कि सवारी सुखद है या दर्दनाक। बहुत खराब डिज़ाइन की गई सवारी से ब्लैकआउट, सिरदर्द और अन्य चोटें भी लग सकती हैं।
- भूविज्ञान: आधुनिक स्टील रोलर कोस्टर का वजन सैकड़ों टन होता है, और कोस्टर को स्थिर, सहायक सतह पर रखने के लिए पार्क के भूविज्ञान की गहन समझ आवश्यक है। सीडर पॉइंट एक पार्क का उदाहरण है जिस पर विशेष ध्यान देना चाहिए, क्योंकि इसके सत्रह रोलर कोस्टर एक झील के किनारे और एक दलदली लैगून के आसपास स्थित हैं।
- Climatology: जिस जलवायु में सवारी बनाई जाती है, वह इसके निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के प्रकार को बहुत प्रभावित कर सकती है।
- मनोविज्ञान: सवारी का नाम, सजावट और प्रचार कैसे किया जाता है, सवारों को आकर्षित करने के लिए मनोविज्ञान की विस्तृत समझ की आवश्यकता होती है।
रोलर कोस्टर से भौतिकी का अध्ययन
क्योंकि रोलर कोस्टर के डिजाइन, निर्माण और संचालन के लिए बहुत सारी वैज्ञानिक अवधारणाओं का उपयोग किया जाता है, कई मनोरंजन पार्क भौतिकी दिवस कार्यक्रमों की मेजबानी करते हैं और स्थानीय स्कूलों को पार्क की सवारी के खिलाफ अपने ज्ञान का परीक्षण करने के लिए आमंत्रित करते हैं। भौतिकी के शिक्षकों को सवालों के जवाब देने के लिए छात्रों से गति, कोण, वेग, त्वरण और अन्य रोलर कोस्टर तथ्यों को मापने की आवश्यकता हो सकती है, जबकि कुछ पार्क इच्छुक रोलर कोस्टर इंजीनियरों के लिए अपनी सवारी डिजाइन करने और मॉडल बनाने के लिए प्रतियोगिताओं की पेशकश करते हैं। यह प्राथमिक विद्यालय से लेकर कॉलेज स्तर तक भौतिकी के छात्रों के लिए एक मनोरंजक और शैक्षिक कार्यक्रम हो सकता है।
अतिरिक्त संसाधन
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