|
วิ่งขึ้นแล้วก็ต้องวิ่งลง
หลักการทำงานของรถไฟเหาะ ก็คล้ายกับการเคลื่อนที่รถรางเด็กเล่น
ที่เราท่านเคยเล่นเมื่อตอนเป็นเด็ก
เป็นการวิ่งอยู่บนทางราบ แต่สำหรับรถไฟเหาะ
เป็นรถรางที่ขยายขนาดขึ้น และวิ่งด้วยความเร็วที่สูง
แถมยังตีลังกาหกคะเมนได้ด้วย
รถไฟเหาะไม่มีเครื่องยนต์หรือแหล่งขับเคลื่อนภายในตัวเอง
มันเคลื่อนที่ได้ด้วยแรงเฉื่อย กับแรงโน้มถ่วง
ให้พลังงานจากภายนอกเพียงครั้งแรกเท่านั้น
ตอนที่เลื่อนรถไฟขึ้นเนินแรก ซึ่งเป็นเนินเริ่มต้น
และเป็นเนินที่สูงที่สุด
การเคลื่อนที่ของรถไฟเหาะมาจากพลังงานศํกย์โน้มถ่วง
ยิ่งรถไฟอยู่สูงจากพื้นมากเท่าไร
พลังงานศํกย์โน้มถ่วงยิ่งมีค่ามากขึ้นเท่านั้น
เหมือนกับการที่ท่านขี่จักรยานขึ้นเนินเขา
พอถึงจุดสูงสุด และปล่อยให้ไหลลงมาจากเนิน
ความเร็วของรถจักรยานจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ยิ่งสูงมากเท่าไร
ความเร็วของรถทางด้านล่างจะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
กดปุ่ม
สังเกตการเคลื่อนไหวของรถไฟเหาะ
พลังงานการเคลื่อนที่ของรถไฟเหาะได้มาจากการพลังงานศักย์โน้มถ่วง
ที่จุดสูงสุดให้เป็นเนินแรก
a)
พลังงานศํกย์โน้มถ่วงมีค่ามากสุด
แต่เมื่อรถไฟเหาะเลื่อนลงจากเนินแรก
พลังงานศํกย์จะเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์หรือพลังงานการเคลื่อนที่
โดยมีความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ b)
พลังงานจลน์จะมีค่าสูงสุด
เมื่อพลังงานศักย์เหลือน้อยที่สุด
พลังงานจลน์หรือความเร็วจะทำให้รถไฟเหาะเคลื่อนที่ผ่านไปยังเนินที่สอง
c)
และเลื่อนลงจากเนินที่สองลงมาที่ตำแหน่ง d)
ซึ่งเป็นตำแหน่งเริ่มต้นก่อนจะเข้าสู่วงลูบ
ตอนนี้่ความเร็วของรถจะมีค่าสูงสุด
ซึ่งจะทำให้รถสามารถพุ่งเข้าไปในวงลูบและหมุนตีลังกาไปยังตำแหน่ง
e และวกกลับหัวไปที่ตำแหน่ง
f
เมื่อรถไฟเหาะเลื่อนลงจากเนินแรก ซึ่งเป็นเนินที่สูงสุด
ความเร็วจะเพิ่มขึ้น พอถึงข้างล่าง
ความเร็วทำให้รถไฟพุ่งต่อไป ยังเนินที่สอง
ขณะที่ไต่เนินขึ้นความเร็วจะลดลง
รถไฟเหาะขนาดใหญ่สูงถึง 62 เมตร
ขณะที่เลื่อนลงจากเนินแรก ความเร็วที่จุดต่ำสุดวัดได้ถึง
119 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
เหตุผลที่เนินที่สองมีขนาดเตี้ยกว่าเนินแรก
ก็เพราะว่า รถไฟต้องสูญเสียพลังงานไปกับแรงเสียดทาน และแรงต้านอากาศ
เนินถัดไปจึงต้องมีขนาดเตี้ยลงไปตามลำดับ
| 
