lu.se

Nationellt resurscentrum för fysik

Institutionen för Fysik, Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Hjärtlinjerullning - Heartline roll

På väg tillbaka till stationen gör tåget en avslutande rotation runt sin egen axel. Spåret vrider sig ett helt varv runt tåget och rotationen sker ungefär i passagerarens hjärthöjd - i en "heartline roll". Den som åker rör sig i en nästan rät linje. (Hjärtlinjen är markerad med små prickar i ritningen nedan.)

Se en introduktionsfilm om krafterna i Heartline Roll (eller välj en lite svårare film avsedd för gymnasiet)

Tåget åker från höger till vänster i bilden ovan. Det kommer ut ur S-kurvorna och lutar som mest 63° åt höger innan man börjar rotera åt vänster, där vinklarna blir mer och mer negativa. När man kommit till -180° kallas det i stället + 180° och vinklarna blir mindre och mindre positiva tills man sitter rakt upp igen och fortsätter in i bromsen. (Det blir alltså mer än ett helt varv, till skillnad från Kanonens som bara är ca 3/4 varv.) Hela rullningen är nästan 70 m lång.

Mätning

Bilderna nedan visar accelerometerdata i "vertikal" led och i "sidled" (i förhållande till den som åker).

Hur fort åker man?

Spårets högsta punkt i hjärtlinjerullningen ligger på 55.4 m, (de lägsta punkten precis före ligger på 50.3 m). Tåget lämnade den andra accelerationszonen med farten 23.5m/s på höjden 42.4 m. Teoretiskt skulle tåget då ha kunnat komma upp till höjden 70.5m. Farten i högsta delen av hjärtlinjerullningen skulle då svara mot 15.1m höjdskillnad, vilket ger 17.2m/s. Hela rullningen skulle då ta ca 4 sekunder. 

Energiförluster:  Efter hjärtlinjerullningen, precis före bromsen, har man åkt 1175 m. I högsta punkten har man åkt ca 1143 m. Den andra accelerationszonen slutar vid 856 m. Man har alltså åkt 287m utan att någon energi har tillförts. Om man räknar med att ca 2-3cm/m går förlorade blir farten i stället mellan 13.6 och 11.3 m/s. Det skulle innebära att hela rullningen tar 5-6 sekunder. (Att jämföra med ca 4 sekunder för Kanonen).

Man behöver också ta hänsyn till att tåget ligger under spåret i högsta punkten och att det skiljer några meter mellan de olika delarna av rullningen. Om vi i stället använder 52 m som en uppskattning av genomsnittshöjden får vi en tid 4.1-4.7s.

Det innebär att hjärtlinjerullningen i Helix bör vara ganska lik Kanonens, men man åker något snabbare, under lite längre tid och roterar under denna tid mer än ett helt varv. 

Inbromsning

Efter hjärtlinjerullningen går tåget in i en 35 m lång bromssträcka som lutar 4.5° nedåt. (Se film av hjärtlinerullningen och inbromsningen på slutet av bromssträckan, med inlagda kraftpilar)

Läs mer om magnetbromsar i Stopping a roller coaster train (om inbromsningen i Kanonen, med videoabstract)

Läs mer om Helix' broms.