过山车中的物理学.doc

过山车中的物理学过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话。那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感，还有助于理解力学定律。实际上，过山车的运动包含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果，那感觉真是妙不可言。这次同物理学打交道不用动脑子，只要收紧你的腹肌，保护好肠胃就行了。当然，如果你受身体条件和心理承受能力的限制，无法亲身体验过山车带来的种种感受，你不妨站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应。 在施行刚刚开始时，过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了。事实上，从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是引力热能，即由引力热能转化为动能、又由动能转化为引力势能这样一种不断转化的过程构成的。第一种能，即引力热能是物体因其所处位置而自身拥有的能量，是由于它的高度和由引力产生的加速度而来的。对过山车来说，它的热能在处于最高点时达到了最大值，也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大。当过山车开始下降时，它的势能就不断地减少（因为高度下降了），但它不会消失，而是转化成了动能，也就是运动能。不过，在能量的转化过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而损耗了少量的机械能（动能和势能）。这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘那样的高度所需要的机械能了。过山车最后一节小车厢里是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物。事实丰，下降的感受在过山车的尾部车厢最为强烈。因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快，这是由于引力作用于过山车中部的质量中心的缘故。这样，乘坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点，从而就会产生一种要被抛离的感觉，因为质量中心正在加速向下，尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的，否则在到达顶峰附近时，小车厢就可能脱轨甩出去。车头部的车厢情况就不同了，它的质量中心在“身后”，在短时间内，它虽然处在下降的状态，但是它要“等待”质量中心越过高点被引力推动。到达“疯狂之圈”时，沿直线轨道行进的过山车突然向上转弯。这时，乘客就会有一种被压到轨道上的感觉，因为这时产生了一种表观的离心力。事实上，在环形轨道上由于铁轨与过山车相互作用产生了一种向心力。这种环形轨道是略带椭圆形的，目的是为了“平衡”引力的制动效应。当过山车达到圆形轨道的最高点时，事实上它会慢下来，但如果弯曲的程度较小时，这种现象会减弱。一旦过山车走完了它的行程，机械制动装置就会非常安全地使过山车停下来。减速的快慢是由气缸来控制的。背对前进方向为了使过山车更车刺激诱人，巴黎的迪斯尼乐园有一个８字形的过山车，车上乘客背着前进方向入座，他们看不到也就无法预料将要发生的事情。安全装置过山车安装有安全系统，它能将车厢牢固地扣在轨道上：一个防脱轨的小轮子将车厢同轨道连在了一起。防折返装置在第一次上升期间，过山车被牵引到轨道的最高点上。“防折返装置”可以避免小列车向回折返，以防发动机发生故障时列车后退。?? 影片中如何记录声音???? 我们大家看电影时, 会觉得演员的动作和对白非常连贯, 就如真实情景差不多．但你若看外国产的配音电影, 有时却能看到动作与声音不协调的现象, 演员的嘴早已不动了, 声音却还没断, 这是什么原因呢??????? 通常电影影片中的声音是同动作一起记录在影片上的, 电影中的音乐、对白及音响效果, 是现代电影艺术不可分割的组成部分．声音首先通过话筒变为电信号。声音传进话筒, 推动话筒中的膜片的振动, 与膜片相联的动圈也随着振动；动圈是放在永久磁铁的圆形空隙中的．由于电磁感应, 在磁场中来回运动的动 圈就会感应出电流来．声音越响, 膜片和动圈振动也越大, 感应出的电流就越强；声音频率发生变化时, 膜片和动圈振荡频率也随着变化, 动圈上就会感应 出与振动频率一致的电流信号来。这样, 声音高低及频率的变化, 就会表现为感应电流信号变化。 ???? 微弱的感应电流经过放大器放大,?? 再流过一个白炽灯泡．随着电流的变化, 灯泡亮度也发生变化: 电流强, 灯就亮, 电流弱, 灯泡就暗, 这样就把声音信号经过电信号中转变成了光信 号了．这时用一个聚光透镜把灯光聚焦后投射到电影底片上, 随着胶片不断移动, 使胶片能在拍摄演员动作的同时而感光．声音强, 灯光亮, 感光也就多； 声音弱, 灯光暗, 感光就少．这些电影胶片经显影定影后, 就成为电影的声带底片。再用这底片印成声带的正片。 ???? 还音时, 只需在声带正片上投射一束强度不变的光线, 当这光线透过胶片边缘那深浅不同或宽度不同的白道道