Como a energia se transforma em uma montanha russa?

Andar em uma montanha-russa é diversão garantida! Mas você sabe como esse brinquedo funciona? Entenda!

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Que transformação de energia ocorrem em uma montanha russa?
Como a física está presente na montanha russa?
O que acontece com a energia quando o carrinho da montanha russa para?
Como a montanha russa funciona sem motor?

O carrinho da montanha-russa é levado ao topo da primeira subida por meio de uma corrente rotatória no meio do trilho. Ao passar por ela, ganchos embaixo do carro se prendem à corrente – esse é o único momento em que o carrinho recebe algum tipo de impulso.

Conforme o carrinho vai subindo, acumula uma energia chamada de potencial (quanto mais alto ele estiver, mais energia potencial existirá). Enquanto ele percorre o trajeto da montanha-russa, a energia potencial é transformada em cinética, ligada ao movimento. A partir daí, o carro apenas desliza sobre os trilhos.

Se a montanha-russa tem looping, repare que sempre haverá uma descida antes dele. A descida ajuda o carro a ganhar velocidade necessária para fazer a volta sem sair dos trilhos - e sem despencar com por causa da ação da força da gravidade (que puxa tudo em direção ao solo).

Montanhas-russas funcionam com vários carros grudados um atrás do outro ou com pequenos carros independentes. Como eles não têm freios, podem ser parados em locais estratégicos, por um freio externo que fica nos trilhos, para evitar colisões, por exemplo.

Quando o carro está chegando ao fim do passeio, um sensor detecta que ele está vindo e aciona o sistema de freios. Nesse momento, braçadeiras presas nos trilhos se agarram a uma lâmina que fica embaixo do carrinho – quando as braçadeiras se fecham, comprimem a lâmina e ele para (é algo parecido ao freio dos carros) Essa parada pode ser brusca!

As pessoas não decolam ao longo de um passeio na montanha-russa porque o looping cria uma força de contato entre o passageiro e o banco, que o mantém grudado no assento.

Quanto mais loopings em uma mesma sequência, mais alta deverá ser a descida que antecede essa volta. Isso porque o atrito das rodinhas nos trilhos e do ar faz o carro perder velocidade.

Consultoria: Cláudio H. Furukawa(Físico do Instituto de Física da USP), Evaldo Ribeiro (Professor da UFPR), Leandro R. Tessler (professor DA UNICAMP e editor do blog Cultura Científica - ccientifica.blogspot.com) e Ronni Amorim (professor da UnB).

Que transformação de energia ocorrem em uma montanha russa?

A energia cinética está relacionada ao movimento. A partir da primeira queda, a energia potencial é convertida em energia cinética. Nas descidas, os carrinhos ficam mais velozes, o que facilita concluir o ciclo da montanha-russa.

Como a física está presente na montanha russa?

Neste tipo de brinquedo, temos a energia potencial gravitacional aumentando, à medida que o carrinho sobe e, como conseqüência, a velocidade diminuindo. Quando o carrinho desce ocorre o contrário, ou seja, a energia potencial diminui, transformando-se em energia cinética e, com isto, aumentando a velocidade.

O que acontece com a energia quando o carrinho da montanha russa para?

Isso se deve à energia mecânica lá no início do movimento: como o carrinho está parado em cima de uma ladeira, ele só tem energia potencial gravitacional; depois que ele é solto, uma parte dessa energia irá se transformar em cinética e outra parte será perdida em efeito joule.

Como a montanha russa funciona sem motor?

Como o carrinho não é motorizado, todo o movimento de uma montanha-russa é resultado quase que exclusivo da ação da força da gravidade. Por isso, o trajeto desse emocionante brinquedo sempre tem logo de cara uma enorme descida que dá o impulso inicial para o carrinho percorrer o resto do caminho.