Tại sao tàu không gian lượn vòng siêu tốc không bị rơi khỏi đường ray?

Tàu không gian

Trong các trò giải trí, trò chơi khiến người ta có cảm giác mạnh là tàu không gian lượn vòng siêu tốc. Con tàu này có cấu tạo bằng vài xe trượt nối liền nhau. Sau khi hành khách lên tàu thắt dây an toàn, con tàu bị kéo lên vị trí cao, sau đó rời ra khỏi móc kéo. Con tàu trượt trên đường ray khi lên cao khi xuống thấp, sau đó đi vào trong một vòng cuốn lớn cao trên 15m. Tàu càng lúc càng leo lên cao, tiếp đó cả tàu và người cùng lộn ngược và trượt trên đường ray hình vòng cuốn. Khi đó, sẽ có người lo lắng tự hỏi: "Lẽ nào con tàu treo ngược như vậy lại không bị rơi khỏi đường ray?"

Thực ra, con tàu không gian lượn vòng siêu tốc sẽ không bao giờ rơi khỏi đường ray. Bởi vì, vật thể khi di chuyển đều giữ quán tính vận động thẳng không thay đổi. Nếu muốn một vật thể chuyển động theo vòng tròn cần phải cung cấp cho nó một lực thẳng đứng mới làm thay đổi hướng vận động, đó gọi là lực hướng tâm. Khi lực hướng tâm đủ lớn, có thể giữ cho tàu không gian lượn vòng siêu tốc chuyển động theo vòng tròn. Nếu lực này quá lớn, tàu không gian lượn vòng siêu tốc có lực ly tâm và sẽ chuyển động ly tâm. Nếu lực này quá nhỏ, tàu xuất hiện hiện tượng ly tâm. Nếu lực này mất đi tàu sẽ bay ra ngoài theo ương cát tuyến với vòng cung. Lực hướng tâm mà tàu không gian lượn vòng siêu tốc cần có khi cuộn vòng do trọng lực và áp lực của đường ray đối với tàu. Tàu không gian lượn vòng siêu tốc chuyển động trên vòng quay khi đã đạt tốc độ cần thiết sẽ có xu thế ly tâm. Khi đà ly tâm đủ lớn, con tàu sẽ áp chặt lên đường ray, an toàn như khi chạy trên đường bằng. Do vậy, con tàu không bị rơi từ trên đường ray xuống.

Tại sao khi gõ vào đồ sứ có thể phán đoán được chất lượng?

Khi mua đồ sứ, người ta thường quen tay gõ vào thành bên ngoài của nó. Nếu đồ sứ phát ra tiếng giòn vang, người ta sẽ chọn mua, còn nếu phát ra âm thanh đục và rè, người ta sẽ đặt trả lại trên giá.

Vì sao thiên văn phải dùng năm ánh sáng để tính khoảng cách?

Trong cuộc sống ta thường lấy: cm, m, km là đơn vị tính độ dài. Ví dụ một tấm kính có độ dày 1 cm, 1 người cao 1,8 m, khoảng cách giữa hai thành phố...

Đường dây điện thoại có thể mắc sát với đường điện không?

Lắp đặt cho nhà mới, có người để giản tiện, thường cho chạy đường điện thoại song song với đường điện. Có vùng nông thôn, vì để tiết kiệm cột điện, mà...

Vì sao khi bị ngã từ trên cao, mèo vẫn bình yên rơi xuống đất?

Mèo có một bản lĩnh làm cho người ta hết sức kinh ngạc: khi ngã từ trên cao xuống, chẳng những nó không bị dập chết, mà còn có thể bình yên rơi xuống đất, bốn chân tiếp đất an toàn.

Bài toán vui về trọng lượng của mây

Đã bao giờ bạn tự hỏi xem một đống tuyết xốp lơ lửng trên bẩu trời nặng bao nhiêu? Hay một cơn bão thi độ mấy tấn? Một nhà khí tượng học Mỹ đã thực...

"Hành vi xoa dịu" của khỉ có ý nghĩa gì?

Các động vật nhỏ bé khi gặp các động vật to lớn, thường đưa ra những động tác làm dịu đi sự hung dữ của đối phương hoặc trút giận lên người khác, để...

Vì sao người và động vật vùng nhiệt đới lại nhỏ bé?

Do tiếp thu nguồn thức ăn nghèo nàn về protein và vi chất, các nhóm người và động vật sống trong vùng nhiệt đới ẩm và xích đạo đã thích nghi theo...

Vì sao kim loại lại biến thành thủy tinh kim loại?

Ta biết rằng thủy tinh và kim loại là hai loại vật liệu khác nhau. Nhưng ngày xưa đã xuất hiện một trạng thái mới của kim loại đó là trạng thái thủy...

Câu chuyện về số vô cùng bé và số 0 như thế nào?

Thế nào là số vô cùng bé? Ta xét một ví dụ hàm số f(x) = 1/x. Khi x lấy giá trị càng ngày càng lớn thì hàm f(x) sẽ ngày càng bé và tiến dần đến 0.