Перегрузка на американских горках

В теплое время года открывается большинство парков аттракционов, во многих из которых есть американские горки. Некоторые люди их боятся, другие обожают, а третьи относятся к обеим категориям посетителей. В этой статье мы расскажем о том, как устроены американские горки и что испытывает организм во время катания.

Американские горки (в некоторых странах их называют русскими горками или просто роллеркостерами — от английского слова rollercoaster) — это железнодорожная система, на которой на большой скорости ездит состав вагонеток с пассажирами.

Американскими горки часто называют потому, что первый похожий на современные роллеркостеры проект появился в Кони-Айленде, в Бруклине в 1884 году. А через 11 лет построили первую мертвую петлю — Flip Flap Railway. Правда, тогда горки не были безопасными, и первые пассажиры получали травмы головы и шее или даже выпадали из вагонеток.

Сегодня катание на горках намного более надежны. Когда состав достигает первого пика подъема, накопленная потенциальная энергия превращается в кинетическую. Затем цикл повторяется.

Но в конце 19 века инженеры старались сделать конструкцию максимально эффективной, чтобы вагоны не остановились на полпути. В итоге они по максимуму задействовали кинетическую энергию на спуске и всю тормозную силу в конце. Но и на состав, и на пассажиров воздействует сила гравитации (g), которая из-за особенностей аттракциона многократно увеличивает силу тяжести, и начинаются перегрузки.

В среднем человек способен выдержать перегрузку до 5 g, и теперь инженеры это знают. Но тогда, на горке «Флип-флэп» перегрузки достигали 12 g. Из-за этого кровь оттекала от мозга к ногам, что вызывало гипоксию, головокружения и потерю сознания. В тяжелых случаях люди даже теряли цветовое зрение или временно слепли.

Отрицательные нагрузки — это тоже стресс для организма, так как в состоянии невесомости жидкость во внутреннем ухе оказывается в подвешенном состоянии, а пассажира укачивает. Самое опасное состояние — это нулевая гравитация, при которой контакт с сиденьем теряется, и если аттракцион спроектирован недостаточно тщательно, пассажиры могут выпасть. Именно поэтому на современных горках так много ремней и перекладин.

В современных американских горках противодействующие силы чередуются, сильное напряжение сменяется спокойными периодами, а внезапных смен скорости и направления почти нет. Кроме того, инженеры учитывают, что при перегрузке в 5 g вес человека увеличивается в 5 раз, поэтому опорные конструкции спроектированы очень прочными.