问题
问答题
游乐场的过山车如图(a)所示,工作时,牵引机先把载人小车拉上高高的倾斜轨道顶端,然后让小车自由下滑,通过竖直圆形轨道.坐在车内的人将体验超重、失重、倒置及快速运动等感觉.现将这种情形简化成如图(b)所示模型,A点表示倾斜轨道顶端,C点和B点分别表示竖直圆形轨道的最高点和最低点,A点与B点高度差为h=30m,C点与B点高度差为d=20m,不计轨道摩擦,重力加速度g=10m/s2.求乘坐过山车时人颈椎承受的最大压力是头部重力的多少倍?
答案
设人的头部质量为m,颈椎承受的最大压力为Fm,人到达竖直圆形轨道的最低点B时,颈椎受到的压力最大.
设到达B点时的速度为υB,根据机械能守恒定律有:mgh= Rv 2B