過山車，相信這個娛樂項目大家都玩過，甚至有些人經常玩，不得不承認這確實是一個特別刺激的娛樂方式。

一般膽小的人不敢玩，心理承受能力弱的人也不要去玩，對這些人來說坐過山車不是娛樂，而是一種變相的折磨。

或許，他們對這種東西有著天生的恐懼，就像有人天生怕蛇，怕鬼，恐高一樣。

其實，我小時候，也是特別向往坐上過山車的，但一直以來都沒有機會，所以一聽到人家說過山車有多好玩的時候，我就相當羨慕。

是的，我的童年有太多的遺憾和快樂，現在追憶起來確實有點啼笑皆非，不過更多的是懷念和留戀。

對于過山車，我直到上了學，才有幸玩了一回。記得第一次坐過山車的時候，我特別興奮，心臟宛如揣了一只小鹿似得，撲通撲通亂撞，那種心情很難用語言表達。

從過山車動起來，到停下來，我的情緒一直都很亢奮，渾身血液沸騰翻滾，當然了，還有點恍惚，迷蒙，驚恐少許，但印象最深的還是刺激！

沒錯，就是極度的刺激！

現在，多少年過去了，隨著年齡的增長，人生閱歷和知識的豐富我對過山車有了相當的了解和研究。

其實呢，我們說的過山車又叫云霄飛車，是一種機動游樂設施，常見于一些游樂園和主題樂園中。

一個基本的過山車構造中，包含了爬升、滑落、倒轉，其軌道的設計不一定是一個完整的回圈，也可以設計為車體在軌道上的運行方式為來回移動。

大部分過山車的每個車廂可容納2人、4人或6人甚至8人，這些車廂利用勾子相互連結起來，就像火車一樣。

從最基本的層面來看，過山車不過是一部利用重力和慣性使列車沿蜿蜒的軌道行進的機器。

現實中有很多人擔心過山車會容易發生意外，事實上每件事都不是絕對安全的，喝水都有可能被嗆死，更何況這種挑戰心理極限的運動？

不過有些專家曾做過大量的實驗證明過山車的事故率不到幾億分之一，不過現實中真正的數字可能還更低。根據一些權威機構的統計搭乘過山車的死亡率約為1/15億。所以，過山車雖然驚悚恐怖，但是基本上是非常安全的。

直到現在，我都不得不承認過山車的確是一項非常富有刺激性的娛樂工具。那種風馳電掣、有驚無險的快感令人著迷。

實際上，過山車的運動包含了許多物理學原理，人們在設計過山車時巧妙地運用了這些原理。如果能親身體驗一下由能量守恒、加速度和力交織在一起產生的效果，那感覺真的妙不可言。

在剛剛開始時，過山車的小列車是依靠一個機械裝置的推力緩緩推上最高點的，但在第一次下行后，就再也沒有任何裝置為它提供動力了。

事實上，從這時起，帶動它沿軌道行駛的唯一的發動機將是重力勢能，即由勢能轉化為動能、又由動能轉化為重力勢能這樣一種不斷轉化的過程構成的。

第一種能，即重力勢能是物體因其所處位置而自身擁有的能量，它是由于物體和地球的引力相互作用而產生的。

對過山車來說，它的勢能在處于最高點時達到了最大值，也就是當它爬升到“山丘”的頂峰時最大。

當過山車開始下降時，它的勢能就不斷地減少，但能量不會消失，而是轉化成了動能，也就是運動的能量。

不過，在能量的轉化過程中，由于過山車的車輪與軌道的摩擦而產生了熱量，從而損耗了少量的機械能。這就是為什么在設計中隨后的小山丘比開始時的小山丘略矮一點的原因。

一般來說，過山車最后一節小車廂里是贈送給那些勇敢的乘客最為刺激的禮物。玩過山車次數多的人都知道，過山車在下降時震動顛簸最為強烈的位置就是過山車的尾部。

因為尾部最后一節車廂通過最高點時的速度比過山車頭部的車廂要快，這是由于引力作用于過山車中部的質量中心的緣故。

這樣，乘坐在最后一節車廂的人就能夠快速地達到和跨越最高點，從而就會產生一種要被拋離的感覺。不過，尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的，否則在到達頂峰附近時，小車廂就真可能脫軌飛出去。

然而，車頭部的車廂情況就不同了，它的質量中心在身后，在短時間內，它雖然處在下降的狀態，但是它要等待質量中心越過高點被引力推動。

過山車的豎直立環是一種離心機裝置，當列車接近回環時，乘客的慣性速度筆直地指向前方。

但車廂一直沿軌道行進，使乘客的身體無法按直線運動。于是重力推著乘客離開車廂的地板，而慣性則將乘客向地板方向擠壓。

乘客本身的外向慣性產生慣性力，使乘客即使在頭朝下時也能牢牢地停留在車廂的底部。當然，乘客需要某種安全護具來保證自己的安全，但在大多數大回環中，無論有沒有護具，乘客都會停留在車廂中。

當列車沿著回環移動時，作用在乘客身上的合力在不斷地變化。在回環的最底部，因為加速度朝上，所以軌道對游客向上的支撐力要大于重力，此時游客可以感覺到超重的現象，即感覺特別沉重。

當一路沖上回環時，重力則把乘客向地板的方向推。所以乘客會感到重力將您向座位方向擠壓。

在回環的頂部，乘客完全倒轉了過來，指向地面的重力以及軌道的向下的支持力想把乘客拖出座位，但支持力和重力僅與離心力平衡，即提供運動所需的向心力。

此時若是飛車的速度較小，小到所產生的離心力小于重力的話，飛車就會有掉落的危險，所以，在回環頂部的時候要求有一定的速度以保證安全。

同時也是由于離心力的存在，抵消了一部分重力，于是乘客會產生失重現象，感覺身體變得極輕。等列車駛出回環，沿水平方向行進，乘客又會回到原來的重力。

大回環的魅力在于，它在短短的一段軌道中塞進了豐富的元素。在幾秒鐘內，作用在乘客身上的力不斷變化，從而讓人體驗到各種不同的感覺。

當這些力作用于身體的各個部位時，眼睛會看到整個世界都倒了過來。對于許多過山車乘客而言，在回環頂部是整個運行過程中最精彩的一刻，人們會感到身體輕如羽毛，眼中只能看到天空。

在大回環中，豎直加速度的強度是由兩個因素決定的，列車的速度和彎道的角度。

當列車進入回環時，它擁有最大的動能，也就是說，它以最快的速度移動。在回環的頂部，重力已經在一定程度上降低了列車的速度。所以列車擁有更多的勢能，但動能減少了，也就是說它以較低的速度移動，但速度不能夠低于某一個安全行駛的速度。

過山車的設計師們最早采用的是正圓形回環。在這種設計中，一路上的彎道角度是一個常數。

為了在回環頂部產生足夠的豎直加速度以壓迫列車緊貼軌道，設計師們必須讓列車以相當快的速度進入回環，如此可使列車在回環頂部仍能快速行進。

更快的速度意味著乘客在進入回環時會受到更大的作用力，而這可能會讓乘客很不舒服。水滴形設計使這些力的平衡變得更加容易。回環頂部的彎道角度比回環側面更急促。這樣可以讓列車以足夠快的速度穿過回環，使之在回環頂部擁有充足的加速力，而且水滴形設計會在側面產生較小的豎直加速度。

這提供了維持過山車一切運行所需的力，而不致將過大的力施加在可能有危險的部位。一旦過山車走完了它的行程，制動裝置就會非常安全地使過山車停下來。當然了，過山車減速的快慢是由氣缸中氣體的壓力來控制的。事實上，過山車的種類有很多種，除了比較常見的木質過山車，扭轉過山車，水上過山車，還有更為刺激，挑戰人承受極限的超級扭轉過山車，站立式過山車，發射過山車，球體過山車，塔樓過山車，4D過山車，翻轉脈沖過山車等等。

一般的比較大型或者著名的游樂場，主題公園什么的，那里面的過山車設計的都非常復雜的。

比方說京北市的歡樂谷過山車，長度接近一千米，高度在五十米上下，最高時速可達133千米每小時，也就意味著它可以在一秒鐘通過近40米的路程，是當之無愧的極限沖刺。

此時此刻，雷同和小李就站在聽海山游樂場的過山車之下，他大致的觀察了一下，眼前這個設計復雜，彎道崎嶇多變的過山車雖然比不上京北市的歡樂谷，但是也不比它差多少。

最重要的是，聽海山的開發商害怕過山車出事故，所以在設計的時候，專門在周圍設置了很多安全措施，這樣就給雷同的行動帶來了方便，或者說保護了他們免受很多傷害。

那么雷同帶著小李來到過山車下面究竟是想干什么？難道僅僅是為了在這里躲起來，伺機偷襲馬上就要趕來的歹徒？

顯然不是，如果這樣他何必大費周折，白白消耗體力。剛才他藏身的位置就是再好不過的場所了。事實上，雷同帶著小李來過山車下面完全是因為他腦子里萌生了一個瘋狂而又特別驚險刺激，出人意料的戰斗方式。雷同打算和小李坐在全速開動的過山車上和歹徒們進行猛烈的槍戰。