física da montanha russa em si

Muitos passam pela euforia e apreensão ao andar em uma montanha russa. Ao fazer isso você deve ter se perguntando por que sempre há no inicio uma grande subida, a qual é seguida de uma sucessão de abismos abruptos e curvas inesperadas. A física pode dar uma explicação para esta questão

Neste tipo de brinquedo, temos a energia potencial gravitacional aumentando, à medida que o carrinho sobe e, como conseqüência, a velocidade diminuindo. Quando o carrinho desce ocorre o contrário, ou seja, a energia potencial diminui, transformando-se em energia cinética e, com isto, aumentando a velocidade. Se considerarmos que não há atrito entre o carrinho e o trilho, podemos dizer que a energia mecânica se mantém constante, sendo esta, a soma das energias potencial e cinética.

Podemos relacionar a energia potencial gravitacional com a altura e energia cinética com velocidade, ou seja, se imaginarmos um objeto em duas alturas diferentes, suas energias potenciais também serão diferentes. A energia potencial gravitacional relaciona-se com a altura, a massa e a aceleração da gravidade através da seguinte expressão:

E_p = m.g.h

onde m é a massa, g a aceleração gravitacional e h a altura do objeto. 

Suponhamos que o carrinho está na altura do solo, este será nosso ponto de referencia e possuirá uma energia potencial nula. Agora imaginemos que ele sobe até uma altura de 10m a partir do ponto de referência. Neste caso, existe uma energia potencial que é igual a 10m (altura) multiplicado pela massa do carrinho e pela aceleração gravitacional.

No caso da energia cinética, quanto maior a velocidade de um corpo, maior será sua energia. A expressão abaixo relaciona a massa, a velocidade e a energia cinética de um corpo:

E_c = m.v² / 2

Nas imagens a seguir temos dois exemplos: na primeira figura vemos um corpo situado a uma altura h a partir do solo. Neste caso, ele possui uma certa quantidade de energia potencial. Na segunda imagem, vemos a energia potencial sendo transformada em energia cinética ao longo do percurso.

Existe um sistema simples em que também podemos observar a conservação de energia como acontece na montanha russa. Imagine uma corda com massa desprezível e, em uma de suas extremidades, uma massa (uma bola, por exemplo), a passo que a outra ponta está fixa no teto, conforme mostra a figura a seguir:

Deslocando a bola da posição natural de equilíbrio e mantendo a corda esticada, armazenamos energia potencial nela. Quando a esfera é solta, faz um movimento pendular ganhando energia cinética. Ao passar pelo ponto mais baixo (ponto inicial) sua energia cinética é máxima, sendo esta, agora, transformada em energia potencial. Ao chegar a sua altura máxima (máxima energia potencial) a bola volta a descer aumentando novamente a energia cinética, e assim sucessivamente. De acordo com o principio de conservação de energia, no retorno a bola não terá uma energia potencial maior que sua energia inicial. Se tivéssemos um sistema ideal  (sem interferências externas) o pêndulo oscilaria eternamente. 

Na próxima vez em que você passar pela montanha russa, veja esses detalhes: a primeira subida é muito maior (para armazenar energia potencial que compense as perdas pela resistência do ar e atrito com os trilhos) e todas as subidas e descidas são sucessivamente menores que a anterior.

apaixonados por montanha russa

Essa é para você que é doido por adrenalina e principalmente por montanhas russas dos mais variados tipos. Temos aqui o top 10 das montanhas russas mais alucinantes do mundo, vejam e fiquem de cabelo em pé:
https://www.youtube.com/watch?v=tFlHvYqcyI8

Você confia mesmo nas tecnologias e em todos os cálculos que envolvem as montanhas russas de todo o mundo? confira o top 10 acidentes em montanhas russas e parques de diversões que o deixará chocado..

10 – Pelos ares

Fonte da imagem: Red The Smiths

Em abril de 2007, um acidente ocorreu na França no brinquedo "The Parachute". A atração é caracterizada por ser uma espécie de roda-gigante que leva os passageiros ao ar e os gira constantemente, para somente depois baixá-los. No momento do acidente, o brinquedo já estava funcionando, porém (felizmente) não tão alto, quando alguns dos assentos se desprenderam da roda e caíram no chão. As pessoas se machucaram bastante, entretanto se recuperaram e ficaram bem após algumas semanas.

9 – Maquiagens horripilantes

Fonte da imagem: Reprodução/Red The Smiths

Para os que acham que os acidentes só ocorrem em atrações radicais, temos um exemplo bastante peculiar. Em 2002, na Universal Studios (Flórida), uma mulher participou da apresentação "Universal Horror Make Up Show" – performance em que alguém da plateia é escolhido para ser maquiado e participar das ações no palco.

Perto do fim, quando a mulher escolhida tinha que tirar uma foto com um dos monstros, ela ficou tão assustada que saiu correndo de medo pelo palco. Infelizmente, a mulher tropeçou e bateu a cabeça nos degraus do teatro, ficando inconsciente. Mandaram a visitante para o hospital mais próximo prontamente, onde recuperou os sentidos depois de algum tempo.

8 – Colisão de carrinhos

Fonte da imagem: Reprodução/Red The Smiths

Esse triste acidente ocorreu em 2003, na Disney da Califórnia. Um homem de 22 anos, chamado Marcelo Torres, morreu dentro da atração e mais 10 pessoas ficaram feridas. Marcelo sofreu inúmeros traumas quando um dos carrinhos do brinquedo colidiu com a parte inferior de uma locomotiva.

O descarrilamento ocorreu, em partes, por falhas mecânicas, manutenção inadequada do brinquedo e treinamento inadequado dos funcionários da Disney. Em 2004, uma grande quantidade de modificações foi feita na atração para evitar acidentes futuros.

7 – Assentos inadequados

Fonte da imagem: Reprodução/Red The Smiths

No famoso parque Six Flags New England, em Agawan, Massachusetts, um acidente na montanha-russa do Superman ocasionou a morte de um homem. Stanley Mordarsky, de 55 anos, voou do assento em que estava pois não conseguiu se prender corretamente. Ele pesava mais de 100 quilos e pelo seu tamanho não pôde ser acomodado de modo seguro no assento do brinquedo.

A montanha-russa do Superman fechou por algum tempo após o acidente. Reformas posteriores garantem que hoje o brinquedo pode receber passageiros de todos os tamanhos e pesos de modo seguro.

6 – Tragédia dupla

Fonte da imagem: Reprodução/Red The Smiths

Mesmo após acidentes ocorrerem, algumas autoridades não tomam as medidas de prevenção corretas para tornar as atrações mais seguras. Esse é o caso do "Mind Scrambler", um simples brinquedo nos Estados Unidos. Em 2004, uma menina de sete anos morreu após ser jogada para fora do brinquedo (que é um tipo de roda que gira com vários carrinhos).

Três anos depois, a funcionária Gabriela Garin morreu na mesma atração. Enquanto ela estava ajudando alguns passageiros, as pessoas pediram para que o brinquedo começasse a funcionar logo. O outro operador, que não viu Garin ajudando as outras pessoas, deu partida no brinquedo. Como a atração já começa de forma rápida, Gabriela foi ferida fatalmente.

5 – Acidentes aquáticos

Fonte da imagem: Reprodução/Red The Smiths

Dois tristes episódios aconteceram no Parque Aquático de Siam, em Bangkok. Em 2007, uma mulher morreu e mais cinco pessoas ficaram feridas nos botes da atração "Indiana Log". Um problema ocorreu com as bombas de água de um dos botes, fazendo com que os impactos com os obstáculos não fossem devidamente amortecidos.

Em 2008, outro desastre aconteceu. Mais de 20 crianças ficaram feridas em outro brinquedo aquático. A atração "Super Spiral" soltou alguns dos assentos das crianças, fazendo com que elas caíssem e se ferissem bastante – felizmente, ninguém faleceu dessa vez.

4 – Brinquedos infláveis

Fonte da imagem: Reprodução/Red The Smiths

Para surpresa de muitos, mesmo os brinquedos infláveis podem ser fatais. O menino Jacob Pierce, de três anos, morreu em um desses brinquedos no parque "Castlerock". Jacob estava no brinquedo "O Rei da Montanha" quando duas outras crianças se jogaram pelo tobogã, sem saber que ele se encontrava lá embaixo. As crianças colidiram fortemente com Jacob, que bateu a cabeça no chão mortalmente.

3 – Decapitação

Fonte da imagem: Reprodução/Red The Smiths

Esse acidente ocorreu no parque Six Flags dos Estados Unidos, na montanha-russa chamada "Batman the Ride". Um rapaz de 17 anos entrou com um amigo em uma das áreas restritas do brinquedo, querendo agarrar os tornozelos das pessoas quando os carrinhos da montanha-russa passavam perto deles. O menino se aproximou demais do brinquedo, e um dos carrinhos colidiu com ele e o matou instantaneamente – detalhes da decapitação não foram fornecidos.

2 – Karts

Fonte da imagem: Reprodução/Beto Carrero

Esse acidente ocorreu aqui no Brasil, no Parque Beto Carrero World. Fernanda Breyer, de 22 anos, estava em um dos karts do parque quando teve seus cabelos presos ao motor do brinquedo – fato que arrancou todo o seu couro cabeludo. Ela ficou em estado grave e precisou ir para um hospital próximo, onde foi devidamente tratada. O parque alegou que o brinquedo dos karts é terceirizado e que as medidas serão tomadas.

1 – Elevador

Fonte da imagem: Reprodução/Hopi Hari

Um dos acidentes mais tristes que ocorreu no Brasil foi no Hopi Hari. Uma adolescente japonesa de 14 anos morreu na atração "La Tour Eiffel". Ela caiu do brinquedo devido ao mau funcionamento do equipamento de segurança do banco, que não prendeu a jovem corretamente.

A atração possui quase 70 metros de altura (aproximadamente 23 andares de um edifício) e simula uma queda real. Os pais dela entraram formalmente com um pedido de indenização de homicídio culposo – quando não há intenção de matar. Os valores de indenização não foram declarados ao público.

Você sabe como funcionam as montanhas russas? Como fazem para dar os lupings, ir tão alto e depois passar por tudo aquilo sem cair nem nada? leia esse texto e fique mais informado sobre o que são as montanhas russas:

Como o carrinho não é motorizado, todo o movimento de uma montanha-russa é resultado quase que exclusivo da ação da força da gravidade. Por isso, o trajeto desse emocionante brinquedo sempre tem logo de cara uma enorme descida que dá o impulso inicial para o carrinho percorrer o resto do caminho. "Usando termos físicos, a gente diz que, no alto da montanha, o veículo acumula a chamada energia potencial que, durante a queda, se transforma em energia cinética - ou energia de movimento - pela ação da força gravitacional", diz o físico Antônio de Pádua, consultor de parques de diversões. O detalhe é que uma parte dessa energia é perdida na forma de calor, por causa do atrito com o trilho e com o ar, o que diminui gradativamente a velocidade e a altitude máxima que o carrinho pode atingir. Enquanto ele está a todo vapor, a emoção fica mesmo por conta do desenho do trajeto, cujo objetivo é jogar o passageiro nas situações mais apavorantes possíveis. Mas alguns cuidados básicos devem ser tomados.

A velocidade no looping não pode diminuir muito, senão o carrinho despenca. Já as curvas em alta velocidade devem ser inclinadas para dentro para aumentar o contato com o trilho e evitar que o veículo saia pela tangente. Apesar dos circuitos cada vez mais mirabolantes - e assustadores -, o princípio básico do brinquedo permanece o mesmo desde as primeiras montanhas-russas modernas, criadas no final do século 19. Mas também existem algumas novidades. Uma das mais importantes foi o desenvolvimento de sistemas de propulsão para lançar o carrinho a partir da plataforma de embarque, eliminando a necessidade da grande descida inicial como fonte de impulso. Um desses sistemas, que usa a atração eletromagnética para movimentar os carrinhos, faz com que eles atinjam 160 km/h em sete segundos, um recorde para esse tipo de brinquedo.

Brincando com a gravidadeAceleração obtida na primeira descida é fundamental para definir o resto do trajetoAdrenalina múltiplaCada formato de trilho garante uma diversão diferente

Energia acumulada

No alto da primeira subida o carrinho acumula a energia que vai precisar para percorrer todo o trajeto do brinquedo. Essa energia se transforma em velocidade conforme ele despenca na descida, provocando aquele famoso friozinho na barriga

Trânsito controlado

Muitos brinquedos operam com até cinco carrinhos ao mesmo tempo, por isso são usados sensores para controlar o fluxo. "O carrinho não tem freio, mas ele pode ser parado em locais estratégicos por um freio externo, para evitar colisões", diz o administrador Hércules Vergari, supervisor de manutenção de um parque em São Paulo

Empurrãozinho inicial

A maneira mais comum de içar o carrinho até o topo da montanha é usando uma corrente rotatória posicionada no meio do trilho, logo no começo do trajeto. Ganchos fixados na parte de baixo do carrinho se prendem na corrente quando o veículo passa sobre ela. Esse é o único momento em que o carrinho recebe algum tipo de propulsão

Disputa de forças

Num looping, os passageiros ficam literalmente de cabeça para baixo. Nessa hora, é o movimento do carrinho que o mantém nos trilhos, impedindo que ele despenque no chão pela ação das forças centrípeta - que puxa o veículo para o centro - e da gravidade

Erro de cálculo

A altura do looping é sempre proporcional à grande descida percorrida pelo carrinho antes desse emocionante obstáculo. Quanto maior a ladeira anterior, mais alto pode ser o looping. Se na hora de projetar a montanha-russa os engenheiros não levarem isso em conta, a aceleração do carrinho pode não ser suficiente para vencer as forças centrípeta e da gravidade que agem no obstáculo. Resultado: o veículo despenca

Parada final

Quando o carrinho se aproxima do fim do trajeto, no mesmo ponto da estação de partida, um sensor detecta a sua chegada e aciona o sistema de freios. Ele funciona com braçadeiras posicionadas nos trilhos e entre as quais passa uma lâmina presa ao fundo do carrinho. Quando as braçadeiras se fecham, elas comprimem a lâmina e brecam o veículo

VERSÃO TRADICIONAL

As primeiras montanhas-russas modernas, do final do século 19, eram feitas de madeira, material que ainda tem seus fãs até hoje. Nesse tipo de brinquedo o carrinho trepida muito, garantindo uma dose extra de emoção. Por outro lado, como a estrutura de madeira é bastante pesada, o trajeto não pode ter obstáculos complexos, como loopings.

ARROJO METÁLICO

O tubo de aço passou a ser usado nas estruturas em meados do século 20. Como as montanhas ficaram mais leves e flexíveis, foi possível criar novas manobras (como parafuso e looping) e brinquedos cada vez maiores. Na Top Thrill Dragster, no estado de Ohio, nos Estados Unidos, há uma queda de 130 metros e os carrinhos atingem até 200 km/h.

PÉ PARA FORA

A montanha-russa de aço permitiu o desenvolvimento de vários tipos de trilhos e carrinhos. Um dos mais emocionantes e divertidos é o trilho invertido, em que o carrinho fica embaixo e não em cima do trilho. Por causa dessa disposição, as pernas das pessoas balançam no ar e você pode visualizar bem abaixo de si os abismos que surgem no trajeto.

http://g1.globo.com/mundo/noticia/2014/07/acidente-em-montanha-russa-de-parque-dos-eua-deixa-quatro-feridos.html