后院建个过山车

来源 :小哥白尼·趣味科学画报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:varylife
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  家住美国的小格雷格,只不过从游乐场回来后嘟囔了一句:“过山车好玩,排队却好烦”,他的爷爷——老格雷格,竟然为孙子动手造了一辆过山车——就在自家的后院里!
  这、这、这位爷爷也太厉害了吧?!
  小格雷格的爷爷名叫保罗·格雷格,退休前是波音公司的工程师,天上飞的飞机都造得出来,轨道上跑的过山车又有什么理由搞不定呢?作为一名严谨的技术牛人,光是设计工作,老格雷格就准备了整整150页的资料,施工更是全程亲自动手,从材料焊接到运行测试,从乘坐体验到安全防护,每个环节都确保万无一失!

设计


  过山车运行的本质是重力势能与动能的相互转换(更简单地说就是高度与速度的转换),而要实现这种转换,就必须设计好轨道,否则可能出现车子爬不上坡或者冲出轨道的麻烦。老格雷格精确计算了轨道的每一处数据:坡度的高低急缓,转弯的角度大小,速度的快慢变化……光有数据可不够,样子也得可爱。老格雷格把车子的外形改造成卡通火箭、矿车和小汽车——避免孩子坐在里面时手脚接触到轨道,既好看又安全。

材料


  由于过山车在户外,长期的风吹日晒雨淋对轨道的材料极具考验,就连不锈钢也扛不住这种折磨。再加上与车轮的高速摩擦,坚固程度也必须确保,思索再三后,老格雷格选择了聚氯乙烯(PVC)材料,并涂上特殊的油漆进行耐光照和防老化处理。
  可问题又来了:买来的PVC材料管都是直的,所以老格雷格试验了很多方法把它们变弯。虽然PVC有一定的热塑性,但用酒精灯或热喷枪效果并不理想,百般尝试之后,效果显著的竟是工程领域以外的道具——烤箱!为了说服太太把烤箱借给他搞试验,老格雷格可费了不少口舌。

安全


  过山车的安全永远是它的首要原则,老格雷格采取了很多措施来确保安全。首先,他取消了游乐园过山车那样的自动升坡功能,反正一車只坐一个孩子,大人能推得动,没必要增加复杂的机械牵引设备,毕竟工程领域有句话“越复杂的东西越容易出问题”,老格雷格深谙此道。然后是车轮上增加了防回滚机构,确保车子不会因为“没劲”了就向后滑。至于安全带什么的更不用说了,那些都是标配。
  过山车造好后,本着严谨的工作态度,老格雷格把400千克的沙袋绑在过山车上做载荷测试,然后推动其滑动,检查车子通过每一处轨道时的状况。这样的测试老格雷格每个月都会进行,只有确保安全后才会让孩子上车玩耍。
  “虽然年纪大了不太适合再玩过山车,但一点都不影响我给孩子们造一个过山车!”看到孩子们在后院过山车上快乐地尖叫,老格雷格感到无比开心!
  格雷格爷爷,请问,您家还缺孩子吗?
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