1. Tipo di viaggio:
* Bollette russe: La forma, la velocità e il peso del treno influenzano tutta la resistenza e la velocità.
* Carousel: La velocità di rotazione e la forma dei cavalli determinano la velocità.
* Slide d'acqua: Resistenza all'acqua e design dello scivolo Trascinamento e velocità.
2. Parametri fisici:
* Messa della corsa: Le corse più pesanti sperimentano più trascinamento.
* Area superficiale: Una superficie più grande esposta all'aria crea più resistenza.
* Forma della corsa: Le forme aerodinamiche riducono la resistenza, mentre le forme voluminose lo aumentano.
* Proprietà aerodinamiche: Fattori come la forma della corsa, la rugosità superficiale e la presenza di parabrezza influenzano la resistenza.
3. Condizioni ambientali:
* Densità dell'aria: L'aria a densità più elevata crea più resistenza.
* Velocità e direzione del vento: Il vento può influenzare in modo significativo sia la resistenza che la velocità.
per calcolare la resistenza e la velocità:
1. Identifica le equazioni pertinenti:
* Drag Force (FD): Fd =1/2 * ρ * v^2 * cd * a
* ρ =densità dell'aria (kg/m³)
* v =velocità (m/s)
* CD =coefficiente di trascinamento (senza dimensioni)
* A =area frontale (m²)
* Velocity (V): Per una semplice corsa con accelerazione costante, è possibile utilizzare la seguente equazione:
* v =u + a
* u =velocità iniziale (m/s)
* a =accelerazione (m/s²)
* t =tempo (s)
2. Raccogli i dati necessari:
* Ciò potrebbe comportare misurazioni delle dimensioni, del peso e della velocità della guida.
* Potrebbe anche essere necessario trovare il coefficiente di resistenza per la forma della guida o utilizzare le stime.
3. Applica le equazioni:
* Collegare i valori alle equazioni e risolvere la forza di resistenza e la velocità.
Esempio:
Diciamo che stai cercando di calcolare la resistenza e la velocità di una semplice montagna russa. Conosci quanto segue:
* Mass of the Coaster: 500 kg
* Area frontale: 2 m²
* Coefficiente di trascinamento: 0,8 (stima per un'auto tipica delle montagne russe)
* Densità dell'aria: 1,225 kg/m³ (a livello del mare)
* Velocità iniziale: 0 m/s
* Accelerazione: 2 m/s² (assumendo un'accelerazione costante all'inizio)
* Tempo: 5 secondi
Calcoli:
1. Forza di trascinamento:
* Fd =1/2 * 1,225 kg/m³ * (2 m/s) ² * 0,8 * 2 m² ≈ 1,96 N
2. Velocità:
* v =0 m/s + 2 m/s² * 5 s =10 m/s
Nota: Questi calcoli sono semplificati e non tengono conto delle forze complesse e delle dinamiche coinvolte in una montagna russa reale. Un calcolo più accurato richiederebbe un software specializzato e una comprensione dettagliata dei meccanici della guida.
Per calcoli più accurati, considera:
* Utilizzo di software di ingegneria specializzato: Software come Ansys o SolidWorks possono modellare e simulare le forze coinvolte in un giro.
* Consultare un ingegnere: Se hai bisogno di dati accurati a fini di sicurezza o di progettazione, è meglio consultare un ingegnere qualificato.
