Ferris Wheel PhysicsThere is no bet

Ferris Wheel Physics
There is no better example of physics at work than to look at amusement park rides. From the mechanical engineering feats that make a roller coaster, to the physical trickery of carnival games, a fairground is the most practical example of physics in action. Take the Ferris wheel, for instance. If you have ever been on a Ferris wheel ride, you have been the subject of centripetal acceleration at work.
How does a Ferris wheel work?
Before you build a Ferris wheel you must first understand Ferris wheel physics. Ferris wheels are large, non-building structures that rotate about a central axis. Seats are attached to the outer rim of the wheel and always hang downwards. This is because as the Ferris wheel spins the seats, or gondolas, can freely rotate at the support where they are connected to the wheel. The Ferris wheel spins upwards with the help of gears and motors, while gravity pulls the wheel back down again. This cycle continues for the duration of the ride.
The interesting part comes into play when you realize that you feel lighter at the top of the Ferris wheel, and heavier when you are at the bottom. But how can that be? After all your mass never changes at different points during the revolution; that is where centripetal acceleration comes into play.

Physics 101: Terminology
To learn how a Ferris wheel works we first need to understand some basic physic terms:
Acceleration: The rate of change of velocity with respect to time. If an object is speeding up, slowing down, or changing direction, it is accelerating or decelerating. Acceleration describes the rate of change of both the magnitude and the direction of velocity. Acceleration = Force divided by mass or a=F/m.
Force: An influence on an object which causes a change in velocity, direction, or shape. Force equals mass times acceleration or F=ma.
Gravity: The force that tends to draw objects towards the center of the Earth.
Mass: The amount of matter within an object is called mass. The terms mass and weight are often used interchangeably. However, weight=Mass x Gravity, thus mass can never be zero while weight can be zero when no gravitational forces are acting upon it, such as in outer space.
Inertia: The tendency to resist change in motion. Inertia is the embodiment of Newton’s first law: an object at rest stays at rest and an object in motion stays in motion with the same speed and the in the same direction unless acted upon by an unbalanced force.
To explain this, let’s think about an environment free of gravity (a force) like space. If you throw a ball in space, it will theoretically fly through the air forever in the exact direction and the exact same speed with which you threw in. However, if it came into contact with an unbalanced force such as a meteor, it would change its direction
Centripetal Acceleration: The definition for centripetal acceleration is: the acceleration toward the center that holds a satellite elliptical in orbit. In Laymen’s terms, it is the force that keeps a smaller object orbiting a bigger one. Think of it like the solar system. The Earth orbits the Sun thanks to centripetal acceleration. The equation for centripetal acceleration is: a = W2*R, where W presents the angular velocity of the Ferris wheel in radians and R is the radius of the Ferris wheel. Thus you can see how important it is for an observation wheel with a large radius to turn slowly because the rotation rate will have a significant impact on the centripetal acceleration.

How does this apply to Ferris wheels?
A typical Ferris wheel rotates at a constant speed (unless stopping to let passengers off). But velocity is speed with a direction vector attached to it, so velocity is changing every second. Your bodies’ “apparent” weight varies depending on the place you are on the ride. You can feel your “true weight” when the centripetal acceleration is pointing horizontally and has no vector component parallel with gravity. It has no contribution in the vertical direction so this is affected when you are exactly halfway between the top and bottom.
At these two positions centripetal acceleration presents a vector which is parallel with gravity, so they can be directly added together.
Force at the Top of the Wheel
At the top of the circle centripetal acceleration is pointing directly down. F1 is the force exerted on the passengers at the top of the wheel. F1=m(g-a). Standing on the Earth we are at 1g. At the top of the Ferris wheel the passengers may experience 0.5g, thus they feel lighter (but remember their mass is the same).
Force at the Bottom of the Wheel
When you reach the bottom of the Ferris wheel, the ride becomes more exciting because of the fact that both forces, rotation and weight combine what results in greater acceleration or g force, meaning you feel heavier. At the bottom of the circle centripetal acceleration, which always points towards the center of the circle, is pointing directly up. F2=m(g

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ชิงช้าสวรรค์ฟิสิกส์ไม่มีดีกว่าตัวอย่างของฟิสิกส์ที่ทำงานมากกว่าไปดูเครื่องเล่นสวนสนุก จากอวดวิศวกรรมเครื่องกลที่ทำการรถไฟเหาะ การใช้กลอุบายทางกายภาพของงานฉลองเกม สัญลักษณ์เป็นตัวอย่างที่ปฏิบัติมากที่สุดของฟิสิกส์ในการดำเนินการ ใช้ชิงช้า เช่น หากคุณเคยนั่งชิงช้า คุณได้เรื่อง centripetal เร่งความเร็วในการทำงานชิงช้าสวรรค์เป็นอย่างไรก่อนที่คุณสร้าง ชิงช้าเป็นอันดับแรกคุณต้องเข้าใจฟิสิกส์ชิงช้า ชิงช้าล้อเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ -อาคารที่หมุนแกนเซ็นทรัล ที่นั่งแนบกับขอบด้านนอกของล้อ และเสมอแขวนลงมา นี่คือเนื่องจากเป็นการหมุนของชิงช้า ที่นั่ง หรือกระเช้าลอยฟ้า สามารถหมุนที่สนับสนุนที่มีการเชื่อมต่อไปยังล้อ ชิงช้าหมุนขึ้นของเกียร์และมอเตอร์ ในขณะที่แรงโน้มถ่วงดึงล้อหลังลงอีกครั้ง รอบนี้ยังคงอยู่ในช่วงระยะเวลาของการนั่งส่วนที่น่าสนใจมาลงเล่นเมื่อคุณรู้ว่า คุณรู้สึกเบาด้านบนของชิงช้า และหนักกว่าเมื่อคุณอยู่ที่ด้านล่าง แต่ที่จะอยู่อย่างไร หลังจากมวลชนทั้งหมดของคุณไม่เคยเปลี่ยนแปลงที่จุดต่าง ๆ ในระหว่างการปฏิวัติ นั่นคือที่ centripetal เร่งมาลงเล่น ฟิสิกส์ 101: คำศัพท์เรียนรู้วิธีการชิงช้าสวรรค์งานเราก่อนต้องเข้าใจบางคำพื้นฐานฟิสิกส์:อัตราเร่ง: อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วกับเวลา ถ้าวัตถุเพิ่มขึ้น ชะลอ หรือการเปลี่ยนทิศทาง มันเป็นเร่ง หรือชะลอตัวลง เร่งอธิบายอัตราการเปลี่ยนแปลงทั้งขนาดและทิศทางของความเร็ว ความเร่ง =แรงหาร ด้วยมวลหรือ = F/mแรง: มีอิทธิพลต่อวัตถุซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็ว ทิศทาง หรือรูปร่าง แรงเท่ากับมวลเวลาเร่งหรือ F = maแรงโน้มถ่วง: การบังคับซึ่งมักวาดวัตถุไปสู่ศูนย์กลางของโลกมวล: ปริมาณของสสารในวัตถุเรียกว่ามวล เงื่อนไขมวลและน้ำหนักมักใช้แทนกัน อย่างไรก็ตาม น้ำหนัก =มวล x แรงโน้มถ่วง ดังนั้นมวลไม่สามารถเป็นศูนย์ในขณะที่น้ำหนักสามารถเป็นศูนย์เมื่อไม่มีแรงโน้มถ่วงกระทำเมื่อมัน เช่นในอวกาศได้ความเฉื่อย: แนวโน้มที่จะต่อต้านการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนไหว ความเฉื่อยเป็นศูนย์รวมของกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน: วัตถุที่เหลืออยู่ในส่วนที่เหลือ และวัตถุในการเคลื่อนไหวยังคงขับเคลื่อนด้วยความเร็วเดียวกันและในทิศทางเดียวกันเว้นแต่จะดำเนินการ โดยมีแรงที่ไม่สมดุลอธิบาย ลองคิดเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของแรงโน้มถ่วง (แรง) เช่นพื้นที่ฟรี ถ้าคุณโยนลูกบอลในพื้นที่ มันในทางทฤษฎีจะบินผ่านอากาศตลอดไปในทิศทางที่แน่นอนและความเร็วเดียวกันที่แน่นอนที่คุณโยน อย่างไรก็ตาม ถ้ามันเข้ามาสัมผัสกับความแรงที่ไม่สมดุลเช่นดาวตก มันจะเปลี่ยนทิศทางของมันเร่ง centripetal: มีคำนิยามสำหรับ centripetal เร่ง: ความเร่งสู่ศูนย์กลางที่มีรูปไข่ในวงโคจรดาวเทียม ในแง่ของฆราวาส มันเป็นแรงที่ช่วยให้วัตถุมีขนาดเล็กที่โคจรรอบหนึ่งใหญ่กว่า คิดว่า มันเหมือนระบบสุริยะ วงโคจรโลกดวงอาทิตย์ขอบคุณ centripetal เร่ง สมการ centripetal เร่งคือ: มี = W2 * R, W ความเร็วเชิงมุมของชิงช้าที่แสดงในหน่วยเรเดียน และ R คือ รัศมีของชิงช้าที่ ดังนั้น คุณสามารถดูวิธีสำคัญก็คือสำหรับการชมวิวด้วยรัศมีขนาดใหญ่เพื่อเปิดช้าเนื่องจากอัตราการหมุนจะมีผลในการเร่ง centripetal วิธีนี้ใช้กับชิงช้าล้อชิงช้าแบบทั่วไปหมุนด้วยความเร็วคง (เว้นแต่การหยุดเพื่อให้ผู้โดยสารออก) แต่ความเร็วคือ ความเร็วกับเวกเตอร์ทิศทางกับมัน ดังนั้นความเร็วมีการเปลี่ยนแปลงทุกวินาที น้ำหนัก "ชัดเจน" ของร่างกายแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสถานที่ที่คุณอยู่ในการนั่ง คุณสามารถรู้สึกว่าน้ำหนักของคุณ"จริง" เมื่อความเร่ง centripetal ชี้ในแนวนอน และมีทั้งไม่มีส่วนประกอบของเวกเตอร์ขนานกับแรงโน้มถ่วงได้ ได้ไม่มีผลงานในแนวตั้งดังนี้ได้รับผลกระทบเมื่อคุณว่าอยู่ตรงกลางระหว่างด้านบนและล่างที่ตำแหน่งเหล่านี้สอง centripetal เร่งนำเวกเตอร์ซึ่งขนานกับแรงโน้มถ่วง เพื่อให้พวกเขาสามารถเพิ่มโดยตรงกันแรงที่ด้านบนของล้อที่ด้านบนของวงกลม centripetal เร่งชี้ตรงลง F1 เป็นแรงนั่นเองผู้โดยสารที่ด้านบนของล้อ F1=m(g-a) เรายืนอยู่บนโลกอยู่ที่ 1 กรัม ด้านบนของชิงช้า ผู้โดยสารอาจพบ 0.5 กรัม ดังนั้นพวกเขารู้สึกเบา (แต่มวลของพวกเขาเป็นเดียวกัน)แรงที่ด้านล่างของล้อเมื่อถึงด้านล่างของชิงช้า การนั่งจะน่าตื่นเต้นมากเนื่องจากความจริงที่ว่า ทั้งกองกำลัง หมุน และน้ำหนักรวมถึงผลในการเร่งความเร็วมากขึ้นหรือแรง g หมายถึง คุณรู้สึกหนัก ที่ด้านล่างของวงกลม ความเร่ง centripetal ซึ่งชี้ไปทางศูนย์กลางของวงกลมเสมอ จะชี้ตรงขึ้น F2 = m (g

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ชิงช้าสวรรค์ฟิสิกส์
ไม่มีตัวอย่างที่ดีของฟิสิกส์ที่ทำงานเป็นมากกว่าที่จะมองไปที่สวนสนุกขี่สวน จากอวดวิศวกรรมเครื่องกลที่ทำให้รถไฟเหาะเพื่อใช้กลอุบายทางกายภาพของเทศกาลเกมเป็นงานแสดงนิทรรศการเป็นตัวอย่างการปฏิบัติมากที่สุดของฟิสิกส์ในการดำเนินการ ใช้ชิงช้าสวรรค์ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณเคยนั่งชิงช้าสวรรค์ที่คุณได้รับเรื่องของความเร่งสู่ศูนย์กลางในการทำงาน. the
อย่างไรทำงานชิงช้าสวรรค์?
ก่อนที่คุณจะสร้างชิงช้าสวรรค์ครั้งแรกที่คุณจะต้องเข้าใจชิงช้าสวรรค์ฟิสิกส์ล้อ ล้อชิงช้าสวรรค์ที่มีขนาดใหญ่, ที่ไม่ใช่อาคารโครงสร้างที่หมุนรอบแกนกลาง ที่นั่งจะแนบไปกับขอบด้านนอกของล้อและมักจะแขวนลง นี้เป็นเพราะเป็นชิงช้าสวรรค์หมุนที่นั่งหรือกอนโดลาได้อย่างอิสระสามารถหมุนในการสนับสนุนที่พวกเขาจะเชื่อมต่อกับล้อ ชิงช้าสวรรค์หมุนขึ้นด้วยความช่วยเหลือของเกียร์และมอเตอร์ในขณะที่แรงโน้มถ่วงดึงล้อกลับลงมาอีกครั้ง รอบนี้ยังคงในช่วงระยะเวลาของการนั่งได้.
ส่วนที่น่าสนใจมาลงเล่นเมื่อคุณรู้ว่าคุณรู้สึกเบาที่ด้านบนของชิงช้าสวรรค์และหนักเมื่อคุณอยู่ที่ด้านล่าง แต่วิธีการที่สามารถ? หลังจากที่ทุกมวลของคุณไม่เคยเปลี่ยนแปลงที่จุดที่แตกต่างกันในช่วงการปฏิวัติ; ที่เป็นที่ความเร่งสู่ศูนย์กลางมาลงเล่น.

ฟิสิกส์ 101: คำศัพท์ที่
ต้องการเรียนรู้วิธีชิงช้าสวรรค์ทำงานก่อนอื่นเราต้องเข้าใจคำศัพท์ฟิสิกส์พื้นฐานบางอย่างของ
การเร่งความเร็ว: อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วที่เกี่ยวกับเวลา ถ้าวัตถุมีการเร่งขึ้นชะลอตัวลงหรือเปลี่ยนทิศทางก็จะเร่งหรือชะลอตัวลง การเร่งความเร็วอธิบายอัตราการเปลี่ยนแปลงของทั้งขนาดและทิศทางของความเร็วที่ การเร่งความเร็ว = กองทัพหารด้วยมวลหรือ = F / ม.
บังคับ: อิทธิพลต่อวัตถุที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็วในทิศทางหรือรูปร่าง กองทัพเท่ากับอัตราเร่งเท่าของมวลหรือ F = MA.
แรงโน้มถ่วง: แรงที่มีแนวโน้มที่จะวาดวัตถุทางศูนย์ของโลกได้.
มวล: จำนวนของเรื่องภายในวัตถุที่เรียกว่ามวล มวลข้อกำหนดและน้ำหนักมักจะใช้สลับ แต่น้ำหนัก = มวล x แรงโน้มถ่วงจึงมวลไม่สามารถเป็นศูนย์ในขณะที่น้ำหนักสามารถเป็นศูนย์เมื่อไม่มีแรงโน้มถ่วงจะทำหน้าที่กับมันเช่นในพื้นที่รอบนอก.
ความเฉื่อย: แนวโน้มที่จะต่อต้านการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนไหว ความเฉื่อยเป็นศูนย์รวมของกฎข้อแรกของนิวตัน: วัตถุที่เหลืออยู่ในส่วนที่เหลือและวัตถุในการเคลื่อนไหวอยู่ในการเคลื่อนไหวด้วยความเร็วเท่ากันและไปในทิศทางเดียวกันเว้นแต่ดำเนินการใด ๆ ด้วยพลังที่ไม่สมดุล.
เพื่ออธิบายนี้ขอคิดเกี่ยวกับ สภาพแวดล้อมที่ปลอดของแรงโน้มถ่วง (แรง) เช่นพื้นที่ ถ้าคุณโยนลูกบอลในพื้นที่ก็ในทางทฤษฎีจะบินผ่านอากาศตลอดไปในทิศทางที่แน่นอนและความเร็วเดียวกันกับที่คุณโยน. แต่ถ้ามันเข้ามาติดต่อกับกองกำลังไม่สมดุลเช่นดาวตกก็จะเปลี่ยน ทิศทางของ
ความเร่งสู่ศูนย์กลาง: คำนิยามสำหรับความเร่งสู่ศูนย์กลางคือการเร่งความเร็วไปยังศูนย์ที่ถือดาวเทียมรูปไข่ในวงโคจร ในแง่ของฆราวาสก็เป็นแรงที่ทำให้วัตถุขนาดเล็กที่โคจรรอบหนึ่งที่ใหญ่กว่า คิดว่ามันเหมือนระบบพลังงานแสงอาทิตย์ โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ขอบคุณความเร่งสู่ศูนย์กลาง สมการความเร่งสู่ศูนย์กลางคือ A = W2 * R, W ที่นำเสนอความเร็วเชิงมุมของชิงช้าสวรรค์เรเดียนและ R คือรัศมีของชิงช้าสวรรค์ ดังนั้นคุณสามารถดูวิธีการที่สำคัญก็คือสำหรับล้อสังเกตที่มีรัศมีขนาดใหญ่ที่จะเปิดช้าเพราะอัตราการหมุนจะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในความเร่งสู่ศูนย์กลาง.

นี้จะนำไปใช้กับล้อชิงช้าสวรรค์?
ชิงช้าสวรรค์ทั่วไปหมุนด้วยความเร็วคงที่ (เว้นแต่จะหยุดเพื่อให้ผู้โดยสารออก) แต่ความเร็วคือความเร็วกับเวกเตอร์ทิศทางที่แนบมากับมันดังนั้นความเร็วที่มีการเปลี่ยนแปลงทุกวินาที ร่างกายของคุณ "เห็นได้ชัด" น้ำหนักแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสถานที่ที่คุณอยู่ในการนั่ง คุณสามารถรู้สึก "น้ำหนักที่แท้จริงของคุณ" เมื่อความเร่งสู่ศูนย์กลางชี้แนวนอนและไม่เคยมีใครขนานองค์ประกอบเวกเตอร์ที่มีแรงโน้มถ่วง แต่ก็มีผลงานในแนวตั้งเพื่อให้ได้รับผลกระทบเมื่อคุณอยู่ตรงกึ่งกลางระหว่างด้านบนและด้านล่างไม่มี.
ที่ทั้งสองตำแหน่งความเร่งสู่ศูนย์กลางการจัดเวกเตอร์ซึ่งเป็นคู่ขนานกับแรงโน้มถ่วงเพื่อให้พวกเขาสามารถเพิ่มโดยตรงด้วยกัน.
กองทัพที่ด้านบน ของล้อ
ที่ด้านบนของวงกลมความเร่งสู่ศูนย์กลางชี้โดยตรงลง F1 เป็นแรงกระทำกับผู้โดยสารที่ด้านบนของล้อ F1 = m (GA) ยืนอยู่บนโลกเราอยู่ที่ 1G ที่ด้านบนของชิงช้าสวรรค์ผู้โดยสารอาจพบ 0.5g ที่ทำให้พวกเขารู้สึกเบา ( แต่จำได้ว่ามวลของพวกเขาคือเดียวกัน).
กองทัพที่ด้านล่างของล้อ
เมื่อคุณมาถึงด้านล่างของชิงช้าสวรรค์นั่งกลายเป็นที่น่าตื่นเต้นมาก เพราะความจริงที่ว่าทั้งสองกองกำลังหมุนและน้ำหนักรวมสิ่งที่จะส่งผลในการเร่งความเร็วมากขึ้นหรือแรง G หมายถึงคุณรู้สึกหนัก ที่ด้านล่างของวงกลมความเร่งสู่ศูนย์กลางซึ่งมักจะชี้ไปทางศูนย์กลางของวงกลมที่จะชี้ตรงขึ้น F2 = m (g