惊险刺激的过山车

过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。从物理学角度看，过山车几乎完全是由自身的惯性、引力和向心力驱动的。在乘坐过山车的过程中，所有这些因素均处于精确控制之下。乘坐过山车，那感觉真是妙不可言。

在开始旅行时，过山车是被一个机械装置的推力推上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了。从这时起，带动它沿着轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能，即由重力势能转化为动能，又由动能转化为重力势能。这样一种能量不断转化的过程促使小列车完成他的旅途。

在过山车运行过程中，下降的感受在过山车的尾部车厢最为强烈，因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快，这是由于引力作用于过山车中部的质量中心的缘故。这样，乘坐在最后一节车厢的人就能快速地达到和跨越最高点，从而产生一种要被抛离的感觉，因为质量中心正在加速向下。尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的，否则在到达顶峰附近时，小车厢就可能脱轨甩出去。车头部的车厢情况就不同了，相对于它而言质量中心在“身后”，在短时间内，它虽然处在下降的状态，但是它要“等待”质量中心越过最高点被重力推动。

到达“疯狂之圈”时，沿直线轨道行进的过山车突然向上转弯。这时，乘客就会有一种被挤压到轨道上的感觉，因为这时产生了一种离现象。事实上，在环形轨道上由于铁轨与过山车相互作用产生的弹力提供了它做圆周运动的向心力。但因过山车速度过大，铁轨提供的向心力小于它所需要的向心力，从而出现离心现象。这种环形轨道是略带椭圆形的，目的是为了“平衡”地球引力的制动效应。当过山车达到圆形轨道的最高点时，事实上它会慢下来，但如果弯曲的程度较小时，这种现象会减弱。

重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量，是由它的高度决定的。对过山车来说，它的势能在处于最高点时达到了最大值，也就是当它爬升到顶峰时最大。当过山车开始下降时，它的势能就不断地减少(因为高度下降了)，但它不会消失，而是转化成了动能。从最基本的层面来说，过山车是一种利用重力让车体沿着弯曲轨道运行的机器。只有在运行的初始阶段，当过山车借助牵引力爬上第一个山坡时才会使用动力。大多数过山车，沿着轨道前进，山坡的高度会依次降低，因为小列车在提升山坡所积蓄的能量总额会在它与轨道以及空气间的摩擦中逐渐损耗，当车滑行到轨道末端时，积蓄的能量几乎全部耗尽，车会停下来。