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过山车离心感为什么

圆周运动原理

当过山车在轨道上做圆周运动时，需要向心力来改变运动方向，根据牛顿第二定律，物体做圆周运动时，合外力提供向心力，公式为(F = m\frac{v^{2}}{r})，F)是向心力，(m)是过山车和乘客的总质量，(v)是过山车的速度，(r)是圆周运动的半径。

在过山车通过弯道或环形轨道时，轨道会对过山车施加一个指向圆心的力，这个力就是向心力，乘客由于惯性，会有保持原有直线运动状态的趋势，而此时过山车的运动方向不断改变，就会感觉身体被向外甩,从而产生离心感。

速度：过山车速度越快，根据向心力公式(F = m\frac{v^{2}}{r})，所需的向心力就越大，在轨道半径不变的情况下，高速行驶时轨道提供的向心力与乘客惯性之间的差异更为显著，乘客会更强烈地感受到被向外推的力量,离心感也就越强。
轨道形状：
- 弯道：当轨道有弯道时，过山车进入弯道瞬间，速度方向发生改变，由于惯性，乘客身体会有沿着弯道切线方向飞出的趋势，而轨道的约束使乘客产生离心感，例如一些高速过山车在进入弯道时，离心力会让乘客感觉身体向外侧倾斜,仿佛要被甩出去。
- 环形轨道：在环形轨道顶部时，过山车以一定速度运动，此时向心力由重力和轨道对过山车的压力共同提供，对于乘客来说，由于身体有向下掉落的趋势，但又被座椅和轨道“托住”，这种重力与支撑力的不平衡会加剧离心感，让乘客感觉自己随时可能从轨道上掉下来。当环形轨道半径较小且过山车速度较快时，离心力会使乘客紧紧压在座椅上，同时又感到强烈的向外挣脱的力量。