Verkkojätti, joka teki tiedosta helpommin lähestyttävää
Jokainen huvipuistossa vieraillut jännityksen ystävä voi kuvailla (luultavasti yksityiskohtaisesti) sitä adrenaliinin tunnetta, jonka vuoristorata aiheuttaa. Suuret nopeudet, tuuli ja vääjäämätön tunne siitä, että sinut käännetään ylösalaisin silmukassa - kaikki tämä lisää jännitystä! Jos olet joskus katsonut tarkemmin, huomaat jotain mielenkiintoista: nuo silmukat eivät ole täysin pyöreitä. Itse asiassa ne eivät ole ollenkaan pyöreitä.
Tässä suunnitteluvalinnassa ei ole kyse vain estetiikasta, vaan fysiikan ja tekniikan älykkäästä yhdistelmästä. Tämä yhdistelmä takaa, että vuoristoradalla ajo on yhtä turvallista kuin se on riemastuttavaa. Mitä tiedettä löytyy näiden ei-pyöreiden silmukoiden takaa? Selvitä se klikkaamalla eteenpäin.
Pennsylvaniassa sijaitsevassa Hershey Park -nimisessä huvipuistossa on SooperDooperLooper-niminen laitteisto, jonka nopeus on 72 kilometriä tunnissa, kun se syöksyy 23 metrin pituisen silmukan ympäri.
Hershey Parkin verkkosivujen mukaan SooperDooperLooper on ”kaikkien aikojen ensimmäinen vuoristorata itärannikolla”. Tämä ei kuitenkaan pidä paikkaansa. Coney Islandilla oli nimittäin 75 vuotta ennen SooperDooperLooperia kaksi ensimmäistä vuoristorataa Amerikassa.
Näiden kahden vuoristoradan nimi oli Flip Flap Railway ja Loop the Loop, mutta toisin kuin SooperDooperLooper (joka on ollut käytössä noin 50 vuotta), nämä varhaiset Coney Islandin vuoristoradat eivät kestäneet edes vuosikymmentä.
On käynyt ilmi, että vuoristoratojen silmukoiden ei pitäisi olla ympyränmuotoisia, minkä vuoksi vuoristoradat eivät kestäneet. Mikä on siis syy niiden muodon takana? Katsotaanpa!
Silmukkaiset vuoristoradat ilmestyivät Euroopassa ensimmäisen kerran jo vuonna 1842. Silloin niitä kutsuttiin keskipakoisiksi rautateiksi, eivätkä ne olleet suosittuja tai kovin menestyksekkäitä.
Keskipakopyöräisiä rautateitä syntyi vielä muutamissa paikoissa eri puolilla Eurooppaa, mutta ne olivat kaikki lyhytikäisiä ja menettivät uutuudenviehätyksensä nopeasti.
Vaikka nykyään monet ihmiset ihailevat silmukkavuoristoratoja, 1800-luvun ihmiset eivät todellakaan pitäneet niistä. Tämä tunne siirtyi Amerikkaan, kun vuonna 1895 rakennettiin maan ensimmäinen silmukkavuoristorata, joka oli edellä mainittu Flip Flap Railway.
Syy, miksi ihmiset suhtautuivat vastenmielisesti Flip Flap -vuoristorataan, oli sen muoto. Fysiikassa täydellisiä ympyröitä rakastetaan, mutta ihmisten kokemus tuskin koskaan samaistuu tähän näkemykseen.
Jotta vuoristorata pystyisi kiertämään Flip Flapin ympyränmuotoisen silmukan, sen vaunujen piti liikkua uskomattomalla nopeudella ja vaihtaa samalla suuntaa. Tällä oli luonnollisesti erittäin kielteinen vaikutus ihmiskehoon.
Kun matkustajat lähestyivät ympyränmuotoista silmukkaa, kiskot pakottivat heidät ylöspäin, vaikka varsinainen vauhti yritti pakottaa heidän kehonsa jatkamaan liikkumista suorassa linjassa maanpinnan suuntaisesti.
Näin nopea suunnanmuutos aiheuttaa piikin painovoimassa (tai G-voimassa). Maapallon painovoima vastaa yhden G:n voimaa, kun taas rakettien laukaisut saavuttavat yleensä hieman yli kolme G:tä.
Flip Flap -liukumäessä matkustajat kokivat jopa 14 G:n voiman kiertäessään tätä pyöreää silmukkaa!
Ihmiskeholle 6 G:tä on suurin voima, jonka se voi kestää vuoristoradassa, ja se kestää sitä vain noin sekunnin ajan. Tuolla voimalla kaikki veri kirjaimellisesti vetäytyy matkustajan päästä, ja henkilö menettää tajuntansa.
Flip Flapin pyöreällä silmukalla tehdyt simulaatiot osoittavat, että matkustajat olisivat kokeneet yhden G:n voiman siirtymisen 14 G:hen vain sekunnissa. Tämän jälkeen voimat vähenivät yhdeksään G:hen, kun liukumäki saavutti huipun, ja kasvoivat jälleen 14 G:hen, kun liukumäki palasi silmukan pohjaan. Sen jälkeen voimat laskivat nopeasti takaisin yhteen G:hen.
Flip Flapin matkustajat olivat täysin hämmentyneitä kokemuksesta. Tunnetta pahensi entisestään se, että kelkkaradan rakenne oli pääosin tehty puusta, joka pystyy venymään ja puristumaan paineen alaisena.
Seuraava Coney Islandille rakennettu vuoristorata (Loop the Loop) rakennettiin vuonna 1902, ja sen tarkoituksena oli välttää Flip Flapin aiheuttamat ongelmat. Se tehtiin kokonaan teräksestä, joka tarjosi enemmän vakautta kuin puu.
Vuoristoradan silmukka vaihdettiin myös ylösalaisin olevaan pisaran muotoon. Kun sivuja puristettiin, siirtyminen kelkan silmukkaan ja sieltä pois oli helpompaa. Tämä vähensi G-voimia ja loi tasaisemman kokemuksen.
Vaikka ongelmat oli nyt suurimmaksi osaksi ratkaistu, vuoristoradoilla oli edelleen yksi suuri ongelma: kapasiteetti. Yksikään vuoristorata ei tuolloin pystynyt pitämään kerralla useampaa kuin muutamaa matkustajaa, sillä silmukat olivat pieniä. Tämä tarkoitti, että myös vaunujen oli oltava pieniä.
Useimpiin vuoristoradan vaunuihin mahtui vain neljä ihmistä, ja vuoristorata voitiin lähettää vain noin kerran viidessä minuutissa. Loppujen lopuksi se ei ollut uskomattoman tuottoisaa liiketoimintaa.
Flip Flap kesti seitsemän vuotta, kun taas Loop the Loop kesti yhdeksän vuotta. Monet muut vuoristoradat muualla maailmassa lopettivat toimintansa pian sen jälkeen. Yleisenä uskomuksena olikin, että tämä oli loop -vuoristoratojen loppu.
Vuonna 1959 Kalifornian Disneylandissa esiteltiin Matterhorn-niminen vetonaula. Vaikka vuoristoradassa ei ollut silmukkaa, se oli maailman ensimmäinen teräsputkesta valmistettu vuoristorata.
Toisin kuin tavallinen teräs, joka on kauttaaltaan kiinteää ja erittäin raskasta, putkiteräs on puolestaan onttoa. Tämä tarkoittaa, että se on kevyempi ja helpompi taivuttaa. Toisin kuin puu, putkiteräs kestää myös paljon suurempaa painoa.
Six Flags Magic Mountain -teemapuisto esitteli maailman ensimmäisen teräsputkesta valmistetun loop -vuorstoradan vuonna 1976. Suuren amerikkalaisen vallankumouksen (Great American Revolution) nimellä kulkeva liukumäki puristi silmukan entistäkin tiiviimmäksi niin sanotuksi ”rätisilmukaksi”.
Kangasmaisten silmukoiden muotoisten liukumäkien suunnittelijoilla oli paljon paremmat mahdollisuudet hallita G-voimia ja sitä miten paljon niitä piti matkustajien kokea. Great American Revolutionin tapauksessa G-voimat ovat korkeintaan 4,9.
Koska teräsputket ovat kestävämpiä, Great American Revolution rakennettiin 35 metriä korkeaksi. Se pystyi kantamaan 20 henkilöä kerrallaan.
Siitä lähtien vuoristoradan silmukat ovat kasvattaneet suosiotaan kaikkialla maailmassa. Joissakin huvipuistoissa on kaksoissilmukoita ja hulluja silmukoita, jotka koettelevat ihmisen riemun rajoja.
Tällä hetkellä vuoristorata, jossa on eniten G-voimia maailmassa, on Tower of Terror, joka sijaitsee Gold Reef City -teemapuistossa Etelä-Afrikassa. Tässä vuoristoradassa on jopa 6,3 G:n voima!
Maailman korkein vuoristoradan pystysilmukka löytyy Kiinasta, ja sen nimi on Flash. Se rakennettiin vuonna 2016, ja sen korkeus on hämmästyttävät 52 metriä. Flash -vuoristorata löytyy Lewa Adventure -huvipuistosta.
Jos etsit Pohjois-Amerikan mantereen korkeinta pystysilmukkaa, etsi Six Flags Fiesta Texasista, jossa Full Throttle -nimisellä kelkkaradalla on 49 metrin pituinen silmukka.
Lähteet: (Vox) (TwistedSifter) (Ultimate Roller Coaster) (American Coaster Enthusiasts) (The Cooper Union) (Britannica)
Miksi vuoristoradan silmukat eivät ole pyöreitä
Näihin jännittäviin ajeluihin liittyy paljon enemmän tiedettä kuin luuletkaan
ELÄMÄNTAPA Tiede
Jokainen huvipuistossa vieraillut jännityksen ystävä voi kuvailla (luultavasti yksityiskohtaisesti) sitä adrenaliinin tunnetta, jonka vuoristorata aiheuttaa. Suuret nopeudet, tuuli ja vääjäämätön tunne siitä, että sinut käännetään ylösalaisin silmukassa - kaikki tämä lisää jännitystä! Jos olet joskus katsonut tarkemmin, huomaat jotain mielenkiintoista: nuo silmukat eivät ole täysin pyöreitä. Itse asiassa ne eivät ole ollenkaan pyöreitä.
Tässä suunnitteluvalinnassa ei ole kyse vain estetiikasta, vaan fysiikan ja tekniikan älykkäästä yhdistelmästä. Tämä yhdistelmä takaa, että vuoristoradalla ajo on yhtä turvallista kuin se on riemastuttavaa. Mitä tiedettä löytyy näiden ei-pyöreiden silmukoiden takaa? Selvitä se klikkaamalla eteenpäin.