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暑期临近，放假的学生本应暂时抛开书本，迎来一段欢声笑语的日子，而每当这个时候他们的烦恼也接踵而来，五花八门的辅导班、补习班、提高班、特长班任由家长强加给他们。对于学生暑假时间再次缩水，大人们也略显无奈，孩子需要管，自己又没时间，只能推给那些极富商业头脑的开班者，不仅让他们大赚了一笔，而且早已融入到了竞争较为激烈的培训产业。
“同学们步入户外，将会学到课本上学不到的知识。”北师大附属实验中学物理老师陈惠琴建议说：“如果你对物理学感兴趣的话，游乐场就是很好的去处，在那里不但排解了压力、愉悦了身心，更能有助于理解力学定律，深入认识相关知识的充分应用。”
的确，去过游乐场的人们记忆最深的当属过山车了，那是一项富有刺激性的娱乐设施。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。实际上，过山车的运动包含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果，那感觉真是妙不可言。坐在过山车上同物理学打交道不用动脑子，只要收紧你的腹肌，保护好肠胃就行了。当然，如果你受身体条件和心理承受能力的限制，无法亲身体验过山车带来的种种感受，你不妨站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应。
北京金典游乐设备有限公司负责人陈菊芬女士从设计制造游乐设施的专业认识上介绍说：“在刚刚开始时，过山车的车体是依靠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。事实上，从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一的‘发动机’将是引力势能，即由势能转化为动能、又由动能转化为引力势能这样一种不断转化的过程构成的。”
经过陈菊芬女士的介绍，我们最终理解了其中的奥妙：
第一种能，即引力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量，是由于它的高度和由引力产生的加速度而来的。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“山丘”的顶峰时最大。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，也就是运动的能量。不过，在能量的转化过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而损耗了少量的机械能(动能和势能)。这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘那样的高度所需要的机械能了。
过山车最后一节小车厢里是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物。事实上，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够快速地达到和跨越最高点，从而就会产生一种要被抛离的感觉，因为质量中心正在加速向。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，小车厢就可能脱轨飞出去。
车头部的车厢情况就不同了，它的质量中心在“身后”，在短时间内，它虽然处在下降的状态，但是它要“等待”质量中心越过高点被引力推动。
到达“垂直循环”时，沿直线轨道行进的过山车突然向上转弯。这时，乘客就会有一种被压到轨道上的感觉，因为这时产生了一种表观的离心力。事实上，在环形轨道上由于铁轨与过山车相互作用产生了一种向心力。这种环形轨道是水滴形的，目的是为了“平衡”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。一旦过山车走完了它的行程，机械制动装置就会非常安全地使过山车停下来。减速的快慢是由气缸中气体的压力来控制的。(万丹柯)
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