رولرکاستر، آدرنالین، علم

رولرکاستر,آدرنالین,علم

تاریخچه رولرکاستر (ترن هوایی)

قدیمی ترین رولرکاستر در قرن ۱۸ میلادی و به وسیله قطعه های یخ در کشور روسیه ساخته شد. این وسایل تفریح که به “کوه های روسی” معروف بوند در مناطقی اطراف سن پترزبورگ واقع شدند و به سرعت به جاذبه های محبوبی برای طبقه مرفه جامعه تبدیل شدند. اولین رولرکاستر واقعی در تاریخ ۸ ژوئیه ۱۸۱۷ و در “Parc Beajou” شهر پاریس افتتاح شد؛ ولی اولین رولرکاستر مدرن که امروز مشابه آن در سراسر جهان به چشم می خورد و به صورت ریل هایی مجهز به سیستم های تغییر مسیر می باشند در سال ۱۸۸۴ در جزیره کانوی نیویورک ساخته شده است. این وسیله که به شکل ترن های حمل زغال سنگ در پنسیلوانیا شبیه سازی و ساخته شد با سرعتی حدود ۶ مایل بر ساعت حرکت می کرد.

مدت زیادی طول نکشید تا ایالات متحده به این وسیله و تب و تاب و هیجان های همراه آن دسترسی پیدا کند و خیلی زود رولرکاسترهای پیشرفته در سراسر کشور ظاهر شدند. طراحان شروع به آزمایش و تست محدودیت های دینامیکی آنها کردند؛ هم زمان وسایلی نیز ساخته شد که استفاده از آنها بسیار خطرناک بود که به همین دلیل و این که اشخاص هنگام سوار شدن آنها احساس امنیت نمی کردند بسیاری از آن ها در سال ۱۸۸۵ برچیده و جمع آوری شدند. در ابتدا رولرکاسترها از چوب ساخته می شدند و تا تبدیل آنها به وسایلی فولادی ۵۰ سال طول کشید. این تغییر باعث ایجاد پیشرفت هایی در ساخت رولرکاسترها شد چون فولاد انعطاف پذیر بود و طراحان این امکان را پیدا کردند تا بخش های مختلف را به شیوه ای طراحی کنند که هنگام سوار شدن هیجان بیشتری به وجود آید. ترن های امروزی با استفاده از جدیدترین فن آوری ها و طراحی های پیشرفته برای به حداکثر رساندن هیجانی که سوارانش تجربه می کنند ساخته شده اند.

هیجان

چرا برخی از مردم هنگام سوار شدن در این گونه وسایل جادویی از ترشح آدرنالین لذت می برند؟

آدرنالین هورمونی است که به واسطه غدد فوق کلیوی در شرایط خاص و مواقع استرس و هیجان شدید ترشح می شود. این هورمون قدرتمند قسمتی از سیستم پاسخگویی به استرس است که با تحریک قلب و ضربان آن، منقبض کردن رگ ها، و باز کردن منافذ هوایی موجب افزایش جریان خون در بدن و افزایش جریان اکسیژن در رگ ها می شود. به این صورت هنگامی که شما ترس از دست دادن کنترل خود بر روی وسیله ای را تجربه می کنید آدرنالین شروع به ترشح کردن می کند. هنگاهی که رولرکاستر شروع به حرکت می کند افراد هیچ گونه کنترلی روی آن نداشته و قادر به انجام هیچ عملی نمی باشند. به وجو آمدن این شرایط و همزمان با آن ترشح آدرنالین در بدن باعث ایجاد هیجان خواهد شد. انسان ها از گذشته تا کنون تغییر چندانی نکرده اند اما دنیای ما به طرز چشم گیری در حال تغییرات است. اکنون زندگی ما نسبت به چندین هزار سال قبل زندگی بسیار آرام و بدون فراز و نشیبی است و با این حال انسان ها تلاش می کنند که از این حالت و روزمرگی های زندگی خارج شده و هیجان را تجربه کنند. رولرکاسترها به ما اجازه می دهند که این هیجان را با ایجاد و بالا بردن سطح آدرنالین در بدن در شرایطی امن تجربه کنیم.

برای بالا بردن سطح هیجان مهندسان پارک ها از ترفندهایی نیز استفاده می کنند که تضمین کننده به وجود آمدن احساس ترس هنگام استفاده از این وسایل می باشد. هنگام سوار شدن بر یک رولرکاستر چوبی ممکن است متوجه شوید که سرو صدای شدیدی به گوش می رسد و این حالت این حس را به شما القاء می کند که احتمال سقوط در هر لحظه وجود خواهد داشت. بعضی از ترن ها در مسیر خود دارای تونل های تاریک هستند که هنگام عبور از آن ها صداهای جیرجیر به صورت ماهرانه ای تولید شده و به گوش می رسد؛ این شرایط باعث می شود رولرکاسترها بیشتر از آنچه فکر می کنید خطرناک جلوه کنند و همه این ها طراحی شده اند تا در طول سواری خود بیشترین هیجان را تجربه کنید.

رولرکاستر,آدرنالین,علم

علم

هنگامی که رولرکاسترهای مدرن امروزی را نگاه می کنید این احتمال وجود دارد که با خود فکر کنید این ها توسط تعدادی دیوانه ساخته شده اند. در حالی که برخی سازنده ها ممکن است کمی دیوانه باشند، مهندسان و سازندگان ترن ها بایستی از یک درک خوب و شفاف از مفاهیم فیزیک برخوردار باشند تا بتوانند یک هیجان ایده آل را رقم بزنند. برای به حرکت در آوردن ترن ها نیاز به ایجاد انژی پتانسیل خواهد بود که این انرژی لازم از ترکیب جرم، گرانش و ارتفاع به دست می آید. آیا تا کنون متوجه این موضوع شده اید که بسیاری از رولرکاسترها از مرتفع ترین نقطه در مسیر خود شروع به حرکت می کنند؟ این حالت باعث به وجود آمدن بیشترین حد انرژی پتانسیل می شود. (مانند کشیدن یک کش یا نوار لاستیکی و رها کرن آن… در ابتدا ابتدا انرژی پتانسیل به وجود آمده و هنگام رها کردن تبدیل به انرژی جنبشی شده که باعث حرکت و به پرواز در آمدن نوار لاستیکی می شود). هنگامی که ترن به نقطه مرتفع در مسیر حرکت خود می رسد، شروع و ادامه حرکت آن باعث ایجاد انرژی جنبشی شده که این حالت کمک می کند از طریق هر چرخش و پیچ و تاب بعدی به سمت جلو حرکت کنید.

محصول این شتاب نیروی با اهمیت جی (G-force) است. ما در محیط جی-یک (G1) زندگی می کنیم که برابر با نیروی جاذبه سطح زمین است. اگر شما از زمین به سمت بیرون یا بالا و یا از بالا به سمت زمین شتاب بگیرید می توانید اثر جی را در بدن خود تغییر دهید. بنابر این هنگامی که شما از اولین نقطه در بلندترین ارتفاع مسیر رولرکاستر به سمت پایین رها می شوید، به سمت زمین شتاب می گیرید و این حالت ممکن است به بی وزنی و بلند شدن شما از روی صندلی منجر شود. نیرویی که در این حالت به شما و بدنتان اعمال می شود نیروی جی منفی است. برعکس هنگامی که از پایین ترین نقطه شیب مسیر به سمت بالا شتاب می گیرید نیروی جی مثبت باعث می شود احساس کنید که به صندلی خود چسبیده اید. شما همچنین می توانید نیروی جانبی جی را هنگامی که در حال چرخش های افقی هستید احساس کنید. به این دلیل است که طراحان، چرخش های منحنی شکلی را در مسیر طراحی می کنند تا هنگام دور زدن های ترن از داخل به بیرون پرتاب نشوید.

هنگامی که در ترن های حلقه ای وارونه شونده سوار می شوید شاید از این موضوع شگفت زده شوید که چرا از صندلی خود جدا نشده و به بیرون پرتاب نمی شوید. اینرسی علت این حالت است. اینرسی، یک شیء در حال حرکت روی یک خط مستقیم را در حالت ثابت و یکنواخت حرکتی نگه می دارد. هنگامی که یک نیروی خارجی (نیروی گرانش) اعمال می شود باعث از دست رفتن اینرسی می شود. اینرسی همراه با افزایش نیروی گرانش در مسیر های حلقه ای وارونه شونده شما را به صندلی چسبانده و سلامت نگه می دارد.

نیروی جی عامل بسیار مهمی در طراحی رولرکاسترها است. نیروی بیش از حد یا انتقال سریع بین جی مثبت و منفی می تواند خطر آفرین باشد. وسایل مدرن تفریح امروزی در حال ارتقاء و بزرگتر شدن می باشند اما نکته جالب توجه اینجاست که همچنان همان مقدار نیروی جی در آن ها حفظ شده است. در حالی که طراحان بزرگ ترین فاکتوهای مربوط به افزایش هیجان را دنبال می کنند، مهندسان نیز باید علم فیزیک را در ساخت اینگونه وسایل به کار بگیرند تا باعث خلق رولرکاسترها و وسایلی شوند که محصول علم و هنرند.

ترجمه/تالیف: محمدرضا پورهاشمی
منبع: thinkfun.com
تاریخ: ۹۷/۶/۳۱