https://frosthead.com

Læring om magneter, elektricitet og acceleration i forlystelsesparken

Efter at have nævnt Six Flags America Roller Coaster Design Contest tidligere i denne måned, modtog jeg en invitation til Physics Day i forlystelsesparken. Jeg var nødt til at overbevise min chef om, at jeg ikke havde tænkt mig at ride rutsjebaner hele dagen (usandsynligt, da jeg bliver uklar på at køre baglæns på metroen), men så var jeg på vej til parken på en solrig, varm fredag ​​morgen i sidste uge.

Et par tusinde gymnasiestuderende (og et par middelskoler) studerende var i parken den dag. Deres lærere var blevet forsynet med en omfattende arbejdsbog med aktiviteter for børnene - såsom beregning af accelerationen af ​​bussen på vej til parken, bestemmelse af vinkler på flyvningen på den flyvende karrusel og beregning af den magt, der blev brugt til at tage eleverne til toppen af Doom Tower. Der var selvfølgelig masser af rutsjebanelrelaterede aktiviteter også. Og der var endda instruktioner om, hvordan man fremstiller en styrkmåler (og, vigtigst, hvordan man forstå den).

I parken var universitetsstuderende fra Society of Physics Students og ansatte i American Physical Society til stede for demonstrationer af fysikbegreber, såsom bølgebevægelse, energibesparelse og tyngdekraft. Jeg lærte at lave en simpel motor med et batteri, søm, neodymmagnet og wire.

Men de syv rutsjebaner og andre forlystelser var rigtig sjovt. Studerende kunne bære en vest med et accelerometer, der sporer, hvor hurtigt de bevægede sig i tre akser (x, y og z; side til side, op og ned, og frem og tilbage). Når de stod af fra turen, blev dataene downloadet til bærbare computere og et program kaldet Data Studio, der skulle tegne deres ride. Jeg havde set lignende grafer før (de er en hæfteklamme, når jeg designede forlystelser i Roller Coaster Tycoon, engang et af mine foretrukne computerspil), men jeg var lidt overrasket over, at graferne var rodere end dem fra computerspil. Jeg skulle ikke have været det; virkeligheden er altid mere kompliceret end en simulering.

Mit foretrukne nørdige øjeblik om morgenen var dog forklaringen, jeg modtog på Joker's Jinx-rutsjebane, den eneste induktionsbane på Six Flags America. Jeg nød rutsjebanen fra et rent æstetisk synspunkt - den grønne og lilla farvelægning var slående, og bilerne lavede en dejlig ulydende lyd i modsætning til nogen af ​​de andre. Becky Thompson-Flagg fra American Physical Society forklarede mig, at de andre rutsjebaner langsomt fører bilerne til toppen af ​​en stor bakke og derefter stole på tyngdekraften for den acceleration, der vil bevæge bilerne gennem de resterende bakker og løkker. En induktionsbana bruger dog magneter og elektricitet til acceleration. (En dybdegående forklaring af lineære motorer som brugt i rutsjebaner kan findes her.) Tyngdekraften spiller naturligvis stadig en rolle, men den største fordel, som jeg ser det, er, at der ikke er nogen lang ventetid i begyndelsen af ride. Kort efter, at du bevæger dig væk fra indgangen, drives du opad med høj hastighed af den lineære motor.

Six Flags America vil være vært for en matematik- og videnskabsdag i maj. Og selvom nogle studerende ikke får noget mere ud af disse dage end en smule sjov på ture, håber jeg, at i det mindste nogle få drager fordel af det sjove, man har haft ved at udføre videnskab og måske blive inspireret til at fortsætte med dette når de vokser op.

Læring om magneter, elektricitet og acceleration i forlystelsesparken