Trois lois du mouvement de Newton expliquent la nature des objets en mouvement. Le premier, souvent connu comme la loi d'inertie, affirme que l'objet va continuer dans son état actuel de mouvement (ou non-mouvement) jusqu'à ce que sollicité par une force extérieure. La deuxième loi propose la relation entre la force, la masse, et l'accélération. La troisième loi nous dit que pour chaque action il ya une réaction égale et opposée. Ces trois lois, combinées avec une compréhension de la perception du mouvement, peuvent expliquer l'expérience d'un tour de montagnes russes en termes de changement de direction, des forces et des accélérations.
Première loi de NewtonPremière loi du mouvement de Newton stipule qu'un objet en mouvement tend à rester en mouvement et un objet au repos restera au repos, à moins qu'une force extérieure agit sur l'objet. Cette loi est également connu comme la loi d'inertie, ce qui explique pourquoi les objets ont tendance à poursuivre leurs trajectoires actuelles, même lorsque le système subit des changements autour d'eux. Considérons, par exemple, lorsque vous êtes dans un véhicule et il va dans un coin ou coup de freins ou accélère. Vous rencontrez la force du véhicule agit contre votre corps-ce parce que votre corps tente de se déplacer dans sa trajectoire initiale, et la trajectoire de la voiture est en train de changer. La ceinture de sécurité permet à la voiture pour vous garder en place en exerçant une force sur vous.
La deuxième loi de NewtonLa deuxième loi de Newton nous dit que l'accélération d'un objet subit est proportionnelle à sa masse et la somme des forces qui agissent sur lui. Cette loi est exprimée par l'équation F = ma, où F est la somme de toutes les forces, m est la masse de l'objet, et un est la nette accélération. Unités internationales de mesure standard pour ces quantités sont kilogrammes pour la masse, mètres par seconde par seconde pour l'accélération, et Newtons (en l'honneur de l'œuvre de Newton sur ces lois).
La troisième loi de NewtonLa troisième loi de Newton stipule que pour chaque action il ya une réaction égale et opposée. Ce que cela signifie est que si vous exercez une force sur un objet, cet objet à son tour exerce une force sur vous, d'amplitude égale mais de sens opposé. Cette force est souvent appelée la force normale.
Expérience de motionIl existe deux systèmes primaires en place que nos corps utilisent à percevoir le mouvement. Ceux-ci sont tous deux situés dans l'oreille interne. Le premier est connu comme les canaux semi-circulaires. Dans chaque oreille il ya un groupe de tubes remplis de fluide dans différentes orientations. En tant que votre tête se déplace, le fluide se déplace dans ces tubes, le fluide active les récepteurs, et l'orientation de votre tête peut être déterminée par votre cerveau. L'autre système est connu comme le système vestibulaire. Dans le vestibule, de minuscules morceaux de calcium sont piégés entre un certain nombre de minuscules poils appelés cils. Ces cils envoient des informations au cerveau quand ils sont stimulés par le mouvement des dépôts de calcium. Considérons la première loi de immobile lorsque votre corps change brusquement de trajectoire, les dépôts de fluides et de calcium seront déplacées comme ils essaient de voyager le long de leur trajectoire actuelle. Cela provoque une sensation physique de distorsion de chute ou de l'apesanteur, en fonction des changements de direction.
Montagnes russesLorsque vous montez un roller coaster, vous sont constamment soumis à des changements rapides en mouvement. Ces changements dans le mouvement sont vécus comme des perturbations dans vos canaux semi-circulaires et les vestibules. Lorsque la voiture de montagnes russes va dans un coin ou sur une colline, il accélère dans une direction différente. Vous rencontrez une force comme un produit de votre masse et cette accélération (rappel F = ma). La force agissant sur vous provoque une accélération dans votre corps et vos systèmes d'équilibre et de mouvement registre des changements, ce qui peut créer un frisson de plaisir.