రోలర్ కోష్టర్

Roller coster,fun,theme park,roller coaster,rides - free image from  needpix.com

ముందుగా ఆ రోలర్ కోష్టర్ నీ విద్యుత్తు శక్తి తో ఆ పట్టాలు ఉన్న ఎత్తైన ప్రదేశం మీదికి తీసుకువెళతారు. అలా తీసుకెళ్లడం ద్వారా ఆ రైలు బండి లో మనం స్థితి శక్తి నీ నింపుతాము. అలా రైలు బండి ని మనం మీదికి తీసుకెళ్లే కొద్దీ దానిలో స్థితి శక్తి అనేది వస్తూ ఉంటుంది.

అలా ఒకసారి ఆ పట్టాలు ఉన్న ఎత్తైన ప్రదేశం లోకి వెళ్ళిన తరువాత అది కిందకి రావడం మొదలవుతుంది. ఇప్పుడు దాని మీద ఎలాంటి శక్తి ఉండదు. కేవలం గురుత్వాక్షణ ద్వారా వస్తుంది. అది అలా వచ్చేప్పుడు ఆ రైలు బండి స్థితి శక్తి క్రమంగా వదిలేసి, గతి శక్తి ని తెచ్చుకుంటుంది. ఇది ఆ కిందికి వచ్చే పట్టాలు చివర లో ఈ గతి శక్తి అనేది ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ గతి శక్తి ద్వారా నే ఆ రైలు బండి ఆ తర్వాత ఉన్న చిన్న చిన్న ఎత్తులు, మలుపులు ఎక్కుతుంది. అలా మళ్లీ ఎత్తుకు ఎక్కెప్పుడు స్థితి శక్తి తీసుకుంటూ, మళ్లీ కిందికి వచ్చేపుడు గతి శక్తి ను తెచ్చుకుంటుంది. అలా ఆ రైలు బండి ఎత్తు నుండి కిందికి వస్తుంది కాబట్టి అది ఆ కిందికి వచ్చే దారిలో వేగం పుంజకుంటుంది.

అయితే ఇప్పుడు మరి మలుపు ఉన్నప్పుడు ఎందుకని మనం బయట కి పడిపోము అంటే దానికి కారణం అభుకెంద్ర బలం. మన రైలు బండి మలుపు ఉన్న ప్రదేశం లో తిరిగెప్పుడు, మన రైలు ఇనర్షియా స్థితి వల్ల నేరుగా వెళ్తుంది. అయితే బండి పక్కకు పడిపోకుండా ఆ పట్టాలను మలుపు ఉన్న ప్రదేశం లోపలి వైపు వంచుతారు. (అచ్చం మన రోడ్లను మలుపు దగ్గర వంచినట్టు, అలా వంచకపోతే రెండు చక్రాల బండి అయితే మనం వంచుతాం కానీ కారు ను వంచలేము కదా, అప్పుడు ఆ కారు స్లయిడింగ్ వల్ల రోడ్డు మీద నుండి కింద పడే ప్రమాదం ఉంది, కాబట్టి అలా రోడ్లను వంచడాన్ని “బ్యాంకింగ్ ఆఫ్ రోడ్స్” అంటారు). అలా వంచడం వల్ల అభికెంధ్ర బలం పుడుతుంది. ఇప్పుడు మన రైలు బండి వేగానికి బయటికి పడిపోతుంటే అభికేమధ్ర బలం లోపలికి లాగుతుంది. కాబట్టి మన రైలు బండి సరిగ్గా వెళ్తుంది. ఇప్పుడు పట్టాలు ఎలా వంచుతారు అంటే ఈ కింద చిత్రం చూడండి.

ఇలా ఉండడం వల్ల ఆ వేగానికి రైలు బండి బయటికి పడిపోతున్నా కూడా అభికెంధ్ర బలం ( centripetal force) లోపలికి లాగుతుంది. ఇక నిలువుగా ఉన్న సున్నా లో కూడా ఇదే రకంగా జరుగుతుంది. బండి సున్నా ను ఎక్కే మొదట్లో మనకి ఏమ్ అనిపించదు, కానీ కాస్త మీదికి వెళ్ళాక మనల్ని వెనక్కి లాగుతున్నట్టు అనిపిస్తుంది. సరిగ్గా సున్నా మధ్యలో కి వచ్చే సరికి మనకు అసలు ఎలాంటి బరువు అనిపించదు. మనం చాలా తేలిక అయిపోతాం. కారణం ఎంటి అంటే, రైలు బండి సున్నా మధ్యలో ఉన్నప్పుడు గురుత్వాకర్షణ శక్తి రైలు ను కిందికి (లోపలికి) లాగుతుంది. సరిగ్గా దీనికి వ్యతిరేకంగా యాక్సిలారేశన్ శక్తి రైలు ను పైకి ( బయటికి) లాగుతుంది. ఇనార్షియా మాత్రం ఆ రైలు ను అదే పట్టాల మార్గం మీద వెళ్లేలా చేస్తుంది. దీని వల్ల అక్కడ అపకెంద్రం (Centrifuge) ఏర్పడుతుంది. ఇవి ఒకదానికి ఒకటి వ్యతిరేక దిశల్లో ఉండడం వల్ల మనకు ఏమి అనిపించదు.

ఇలా ఉంటుంది అనమాట.

అయితే ఇక రైలు బండి ఎత్తుకు ఎక్కడం, కిందికి దిగడం ఇలా ఐతే మరి అది ఆగేది ఎలా అంటే.. ఫ్రీక్షన్ వల్ల. మన రైలు బండి తైర్లకు పట్టాలకు జరిగే ఫ్రిక్షాన్ మరియు గాలి వల్ల వచ్చే resistance. మీరు ఎప్పుడైనా ఆలోచించారా మన బండికి ఉన్న డోము ఎప్పుడు పైకి వచ్చే కొద్దీ లోపలికి వంగి ఉంటుందో, అలా లేకపోతే గాలి వల్ల వచ్చే resistance ఆ బండి ని వేగంగా వెళ్లనివ్వదు. అచ్చం ఇలాగే మన రైలు బండి కి కూడా AIR RESISTANCE ఉంటుంది. అలా బండి మొదలయిన దగ్గర నుండి చివర వరకు ఈ ఫ్రిక్షణ్, RESISTANCE ను ఎదుర్కొంటూ చివరికి వచ్చే వరకు వేగం మొత్తం తగ్గిపోయాయి ఆగిపోతుంది.

చివర వరకు వచ్చింది అయిన ఆగలేదు అనుకున్నప్పుడు “ఏడ్డి కరెంటు” బ్రేకు వేసి ఆపుతారు. ఇది ఎలా అంటే ఏదైనా ఆకర్షించే ఒక conductive material ఒక అయస్కాంతం మీదుగా వెళ్ళినప్పుడు అక్కడ ఒక magnetic filed ఏర్పడి ఎడ్డి కరెంటు వస్తుంది. ఇది ఆ రైలు కు ఉన్న వేగాన్ని HEAT ENERGY గా మార్చి ఆపేస్తుంది. ఇక ఈ రైలు బండి కి ఉన్న పట్టాలు ఎలా ఉంటాయి అంటే.. పట్టా గుండ్రంగా ఉంటే దాని మీద, కింద, పక్కన మూడు దిక్కులా కూడా మూడు పయ్యలు ఉండేలా ఉంటుంది ఈ రైలు బండి పయ్యలు అమరణ. అందువల్ల రైలు బండి ఆ పట్టాలను వదిలే సమస్యే లేదు అణమాట.