Miksi vuoristoradan silmukat eivät ole pyöreitä -

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.

© Getty Images

Jännittävä kokemus -

Pennsylvaniassa sijaitsevassa Hershey Park -nimisessä huvipuistossa on SooperDooperLooper-niminen laitteisto, jonka nopeus on 72 kilometriä tunnissa, kun se syöksyy 23 metrin pituisen silmukan ympäri.

© Getty Images

Virheellinen tieto -

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.

© Shutterstock

Riemastuttava alku -

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.

© Getty Images

Geometrinen kysymys -

On käynyt ilmi, että vuoristoratojen silmukoiden ei pitäisi olla ympyränmuotoisia, minkä vuoksi vuoristoradat eivät kestäneet. Mikä on siis syy niiden muodon takana? Katsotaanpa!

© Getty Images

Vuoristoratojen synnyinpaikka -

Silmukkaiset vuoristoradat ilmestyivät Euroopassa ensimmäisen kerran jo vuonna 1842. Silloin niitä kutsuttiin keskipakoisiksi rautateiksi, eivätkä ne olleet suosittuja tai kovin menestyksekkäitä.

© Getty Images

Lyhyt elinikä -

Keskipakopyöräisiä rautateitä syntyi vielä muutamissa paikoissa eri puolilla Eurooppaa, mutta ne olivat kaikki lyhytikäisiä ja menettivät uutuudenviehätyksensä nopeasti.

© Getty Images

Flip Flap Railway -

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.

© Public Domain

Ympyrät -

Syy, miksi ihmiset suhtautuivat vastenmielisesti Flip Flap -vuoristorataan, oli sen muoto. Fysiikassa täydellisiä ympyröitä rakastetaan, mutta ihmisten kokemus tuskin koskaan samaistuu tähän näkemykseen.

© Public Domain

Suuri nopeus -

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.

© Shutterstock

Muutos suunnassa -

Kun matkustajat lähestyivät ympyränmuotoista silmukkaa, kiskot pakottivat heidät ylöspäin, vaikka varsinainen vauhti yritti pakottaa heidän kehonsa jatkamaan liikkumista suorassa linjassa maanpinnan suuntaisesti.

© Shutterstock

Painovoimat -

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.

© Getty Images

Epäterveellinen kokemus -

Flip Flap -liukumäessä matkustajat kokivat jopa 14 G:n voiman kiertäessään tätä pyöreää silmukkaa!

© Getty Images

Yläraja -

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.

© Shutterstock

Liian suuri voima -

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.

© Public Domain

Puinen rakenne -

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.

© Getty Images

Uusi vuoristorata -

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.

© Getty Images

Vähemmän nopeutta -

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.

© Shutterstock

Yksi toinen ongelma -

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.

© Public Domain

Rajoitukset -

Useimpiin vuoristoradan vaunuihin mahtui vain neljä ihmistä, ja vuoristorata voitiin lähettää vain noin kerran viidessä minuutissa. Loppujen lopuksi se ei ollut uskomattoman tuottoisaa liiketoimintaa.

© Public Domain

Radan loppu -

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.

© Getty Images

Täysin uusi maailma -

Vuonna 1959 Kalifornian Disneylandissa esiteltiin Matterhorn-niminen vetonaula. Vaikka vuoristoradassa ei ollut silmukkaa, se oli maailman ensimmäinen teräsputkesta valmistettu vuoristorata.

© Getty Images

Putkimainen teräs -

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.

© Shutterstock

Uudenlainen vuoristorata -

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”.

© Getty Images

Klotoidi silmukka -

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.

© Public Domain

Hyvin hyvin pitkä -

Koska teräsputket ovat kestävämpiä, Great American Revolution rakennettiin 35 metriä korkeaksi. Se pystyi kantamaan 20 henkilöä kerrallaan.

© Getty Images

Kilpailu suosiosta -

Siitä lähtien vuoristoradan silmukat ovat kasvattaneet suosiotaan kaikkialla maailmassa. Joissakin huvipuistoissa on kaksoissilmukoita ja hulluja silmukoita, jotka koettelevat ihmisen riemun rajoja.

© Shutterstock

Tower of Terror -

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!

© Shutterstock

Pisin -

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.

© Getty Images

Pohjois-Amerikka -

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)

© Shutterstock