A 回答 (3件)
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No.3
- 回答日時:
最高位置での位置エネルギー(空車)
以下2番目に高い位置の一エネルギー、以降3番目、4番目・・・・・・。
力学的には、2番目以降は最高地点より低ければOK。
だが実際は損失と呼ばれる、摩擦抵抗、空気抵抗・・・その他があります、それを計算、算出して2番目以降でも位置エネルギーが残っている必要があります、長さは、位置エネルギがゼロになってから慣性エネルギーが損失で0になるまでが最大になりますが。
設計段階では、設計による万一の事態はゆるされませんので安全率(2倍、3倍はごく当たり前です)をかけます。
2番目以降の位置エネルギー×安全率
損失×安全率
慣性エネルギーのみ(位置エネルギー×安全率で、0、マイナス)ではそれ以上積極的に延長はしません
乗客の数(重量)は最高位置に上るに必要なエネルギーが増加しますが、途中は下り加速で発生の運動エネルギーは、次の上りで失われるエネルギーで相殺されることになり、寒河江井ありません、ただ最後、慣性エネルギーのみで抵抗で自然停止まで走るときはその距離は伸びますが、実際はそんな運用はされません。
No.2
- 回答日時:
最初の最高点の高さ(それが全体の力学的エネルギーの初期値となる。
正確にいえば終着点との「高さの差」)が決まったら、「摩擦」や「空気の抵抗」で失うエネルギーのロスを考えて、・各ピークでの運動エネルギーが正であること
・各箇所での速度が安全上の最高速度を越えないこと
・カーブで遠心力が過大にならないこと(安全にレール上を走行できること)
・もし「ループ」があるならループの頂点で「遠心力 > 重力 + 安全余裕」であること
などを計算していくのでしょうね。
「長さ」は、累積の「摩擦」や「空気の抵抗」で失うエネルギーのロスには関係しますが、ジェットコースターの主要な設計条件ではないでしょう。「川の流れ」を考えてもらえば、適切な「標高差」と「勾配」があれば、長さは何百km だって構いませんから。
No.1
- 回答日時:
ジェットコースターの長さで失うエネルギーはJRさんが既に詳しく計算していると思います。
そのエネルギーをWとすると。
必要な高さhの場合、ジェットコースターの質量mとして
mgh>Wと計算していると思います。余ったエネルギーはブレーキで調整しているのでしょう。
乗客の\(^o^)/程度は無視できますが、大きな帆を立てられたりすると、戻ってこれないかもしれません。
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