Vol.106 过山车如何让你尖叫

作为一项常见的游乐设施，过山车车厢本身并不携带动力，需要靠外部装置拉到最高处坠下后，完全依靠势能和动能的相互转化滑行，最后刹车回到站台。

为了安全地把车厢挂在轨道上，过山车的每个轮组都由三个方向的车轮构成，侧轮和轨道间隙不超过 5mm。由棘轮锁或液压锁控制的安全压肩将你牢牢保护在座位上，但头容易碰撞，如今更流行压腰，保证安全性的同时充分解放你的上半身。

如何将车厢送上顶峰？

最传统的链式提升器利用由电机驱动的链条，卡住车厢底部较长的铁块，登顶自动分离。即便链条或电机故障，底部的止逆装置也能保证车厢不下滑，你听到的“咔哒咔哒”其实是防倒滑铁块与轨道锯齿碰撞发出的声音。

第二种是靠摩擦轮，配合刹车夹防止倒滑，摆脱了链式提升器只能朝固定方向爬坡的局限；但最刺激的还是液压或电磁弹射器，可以迅速赋予车厢动能，位于迪拜的“法拉利世界”主题乐园，拥有目前最快的过山车——罗萨方程式，能在 4.9 秒内加速到 240 km/h 。

接下来，弹簧狗、毛毛虫、大嘴怪马上要带你上路了。过山车的设计基本先以巨大的下坠为开端，比如美国“六旗冒险乐园”的这辆“京达卡”过山车，就可以将你带上 139 米的高空直接俯冲。

之后机械能的损耗让车厢无法再攀上相同高度，转而以螺丝钻、锤头转、蛇形回环这类大角度翻滚和旋转带来快感。速度不高的元素通常放最后，在你即将呕吐的时候捞你一把。

这种旋转翻滚会使你的副交感神经兴奋，刺激逼尿肌收缩，产生尿尿般的快感，乃至甩出你体内的肾结石。美国奥兰多迪士尼里的大雷鸣山矿车就以让乘客尿道病除闻名，根据密歇根州立大学这位医生的实验，坐在后排的成功率可达前排的 4 倍。

不过要注意，未受训练的普通人大概能承受 5g ，即五倍于地球表面重力加速度，但过山车的超重体验可能突破你的耐受力，使血液向腿部集中，大脑缺氧，一次又一次晕过去。

为了避免让你的大脑持续缺氧，过山车的设计就成了关键，比如这种经典的大回环。

早期过山车的大回环被设计成圆形，当车从顶峰 O 点滑行到 A 点，忽略摩擦和空气阻力，车减少的动能与增加的势能相等，此时完全由重力提供向心加速度，高度差至少要有圆环半径的一半，即 r/2 才能走完这个圆。

因此当车厢位于底部时，高度差为 2.5r，加速度至少有 5g，加上人本身受到的 1g，已经超过普遍承受上限，玩过山车如同遭受酷刑。

为了减轻负荷，如今的回环更像一枚倒挂的水滴，车厢通过顶部较小的半径获取足够的加速度，侧面和底部半径较大，从而降低加速度。

此外，过山车在拐弯处设置的倾斜更是为了保护你的脖子，通过将部分横向加速度转化为向下加速度，减轻被抛向外侧的不适感，避免扭伤。

而不同的过山车制造商也有各自的神韵。

英特敏（Intamin）追求极致，不断打造最高和最快，旗下的千禧之力被奉为速度、高度与视野三位一体的经典，95 米下坠平滑纯粹；B&M 的创造性显得更强，轨道倒置、模仿飞行、甚至还能站着玩全程；除了普遍的钢制，也有专注打造木制过山车的 GCI，一边翻滚一边感受木材的细微震动。

不过放心，这些过山车可能是地球上最安全的交通工具，乘客死亡的可能性比因飞机失事而死要低得多，更常见的是列车突然停止，卡在半空。

与高铁一样，过山车分区段运行，轨道上装有监测位置和速度的传感器。一枚硬币、一只飞鸟都有可能触发安全保护装置，逼停列车。如果无法重启，只能从旁边的安全走道回到地面。

而比高空下楼更令人难忘的体验，是鸟突然撞进怀里，还没反应过来就被糊了一脸血。