Accelerometer-grafer från rad 2, 6 och 9, uppmätta 3 maj. (Av finalisterna i Wallenbergs fysiktävling).

Graferna från de olika platserna har synkroniserats genom att inbromsningen på slutet är gemensam. Data från rad 6 kan laddas ned som .xls eller .csv. (Detta är bearbetade data, där axlarna roterats för att stämma med "uppåt", "framåt", "åt vänster")

Klicka på bilderna för att få dem större.

De övre kurvorna visar den "vertikala" komponenten. Koordinataxlarna har roterats från rådata så att den vertikala axeln är vinkelrät mot spåret (och ungefär utmed ryggraden för den som åker).

Höjdmätningarna är i själva verket tryckmätningar. Platsen långt fram i tåget (röd, vagn 2) verkar känsligare för att trycket minskar när luften åker snabbt förbi (Bernoullis lag). 

Siffrorna hänvisar till översiktsbilden på Lisebergs helix-blogg: http://projekthelix.se/

Från början: Predrop (1) + korkskruv (2)

Att fundera på: Varför är det mindre skillnad på tiden för de olika vagnarna för höga g?

Launch 1 (3) - corkscrew (4) - airtime hump (5)

Accelerationszonen syns tydligt genom en lång period (15-17s) av ungefär 1g - och en ganska rak uppåtgående linje i höjdkurvan. (Man kan fundera på varför den inte ser ut som en parabel.) Det är inte någon större skillnad i kraft mellan de olika vagnarna, men notera ändå att mittvagnen (blå) har något mindre negativa g vid puckeln (airtime hump) vid 24 sek (varför)?

Pretzel-loop (6) + airtime hump 2 (7)

Observera att de största krafterna på den som åker inte är längst ned i Pretzel-loopen, utan strax före och efter. Titta också på skillnaden mellan de olika vagnarna. Är kraften störst före eller efter lägsta punten, eller är de ungefär lika stora? Varför? 

Vid 38-40 s passeras den andra puckeln där man är nästan tyngdlös eller upplever negativa g. I vilken vagn blir det mest negativa g? I vilken vagn blir upplevelsen närmast tyngdlöshet? Varför?

Zero-g roll (6), dive och helix (9)

En ny lång period av tyngdlöshet, samtidigt som man roterar runt en tänkt linje ungefär i hjärthöjd (zero-g roll). 

Launch 2 (10), Inverterad top hat (11), Airtime Hump (12) 

Den långa tiden med ungefär 1g (54-58 s) svarar mot den andra accelerationszonen. Notera hur vagnen långt fram i tåget har fler g (vid ca 58s) efter accelerationszonen på väg upp mot den inverterade Top Hat än vagnarna längre bak. (Varför?) Notera också den långa perioden av nästan tyngdlöshet medan man är upp- och ned i högsta punkten.

Efter Top Hat byter man riktning på väg in i den största Airtime Hump. Notera den långa perioden omkring 65 s av negativa g (Varför blir  det mer negativa g långt fram och långt bak i tåget?)

S-kurvor (13) och Heartline Roll (14)

Som avslutning följer lite "slalom-åkning" i S-kurvorna och en långsam rotation kring hjärtlinjen. Själva hjärtlinje-rullningen är nästan likformig rätlinjig rörelse- men med skruv. I en heartline roll är det också intressant att titta på den "laterala" kraftkomponenten (dvs i sidled). I bilden nedan har vi lagt in en förväntad cosinus-kurva för den vertikala komponenten (röd) och en sinus-kurva för den laterala (blå). Den gröna kurvan visar kraften i spårets riktning, där inbromsningen efter heartline roll syns tydligt. 

Se också en film om Heartline Roll.

Inbromsning

Inbromsningen syns i den "longitudinella" komponenten (i spårets riktning). Eftersom hela tåget bromsas samtidigt kan inbromsningen användas för att synkronisera de olika graferna.

Läs mer om bromsen i Helix.

Film från åkturen synkroniserad med en accelerometermätning. 

Av en slump finns det en POV-film som möjligen är från samma åktur som jag gjorde en mätning (vagn 9) i samband med pressvisningen 23 april. I programmet Logger Pro kan man synkronisera mätdata med filmen. (Filmen visar dock rådata, före rotation av koordinataxlarna.) Se resultatet

Graf över hela turen med siffror

Efter pressvisningen gjorde jag i ordning en graf med siffror som hänvisar till siffrorna för de olika elementen.

Varför blir det skillnad mellan olika platser.

Läs mer i "Student investigations of forces in a roller coaster loop" eller en kortversion i LMNT-nytt.