作者 Avni Yayin更新于
由高度得到速度
过山车用高度换速度。在提升坡顶端,列车拥有势能(质量 × g × 高度);到了底部,这些能量变成了运动。如果没有任何损失,底部速度就是 v = √(2 g h),与列车重量无关。60 m的落差大约能达到34.3 m/s:124 km/h,即77 mph。
真实的列车会因为车轮摩擦和空气阻力损失一部分能量,所以到达时会慢一点。“能量损失”一栏会扣掉一部分:损失10%,速度就是理想值的√0.9,大约慢5%。
谷底的 G 力
在下坡的底部,轨道向上弯曲,既要托住乘客,还要推着他们转过弯道。他们感受到的是自身重量的 1 + v² / (g r) 倍,其中 r 是弯道半径。速度越快或弯道越急,G 力就越大。
这就是为什么大型过山车会用长而舒缓的曲线从落差中拉起:速度为34 m/s时,30 m的半径大约产生5 g;60 m的半径大约产生3 g。
回环中的 G 力
列车爬上回环时会减速:爬升两个半径的高度,速度的平方会减少4 g r。在顶部,重力已经承担了一部分转向,所以乘客感受到的是 v² / (g r) − 1。恰好为0 g时他们会飘浮;低于0时,就得靠安全压杠把他们固定住。
正圆形是糟糕的回环:顶部速度够快,底部的 G 力就会大得多。所以现代回环都是高高的水滴形(回旋曲线),顶部紧、底部宽。这个计算器只用一个半径,所以显示的是正圆形的最坏情况。
多少才算太多?
游乐设施设计师遵循 ASTM F2291 等标准,这是游乐设施的设计规范。它对每个方向(上下、左右、前后)都设有限值,把重力计算在内(静坐的乘客感受到1 g),而且加速度持续越久,允许值越低:零点几秒的峰值可以远高于乘客能承受数秒的值。
人对向下拉扯的(负)G 力的耐受度远不如被压进座位,两者之间的快速切换限制得更严。所以这里的 G 力数值很高时,只有在非常短暂的情况下才没问题。
在 Park Baron 中
过山车编辑器的“图表”标签页会绘制每次试运行的速度、高度和 G 力,设施窗口会列出最大正向、负向和横向 G 力。和经典模拟经营游戏一样,游戏显示的是压缩后的“公园 G 力”,所以合理的设计会落在1到5 g之间;它的评分会惩罚极端数值(参见过山车评分详解)。
