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Qualquer caçador de emoções que tenha visitado um parque de diversões seria capaz de descrever (provavelmente em detalhes) a adrenalina que vem de estar em uma montanha-russa. As altas velocidades, o vento e a sensação inescapável de ser virado de cabeça para baixo em um loop - tudo isso aumenta a emoção! Mas, se você já olhou mais de perto, notou algo bastante interessante: essas voltas não são perfeitamente redondas. Na verdade, elas não são circulares.
Essa escolha de design não é apenas uma questão de estética - é uma combinação inteligente de física e engenharia que garante que o passeio seja tão seguro quanto emocionante. Então, qual é a ciência por trás desses loops não circulares? Clique nesta galeria para descobrir.
Um parque de diversões na Pensilvânia conhecido como Hershey Park possui uma montanha-russa conhecida como SooperDooperLooper, que atinge uma velocidade de 72 km/h enquanto percorre um emocionante loop de 23 metros.
De acordo com o site do Hershey Park, a SooperDooperLooper é "a primeira montanha-russa em loop na Costa Leste" dos Estados Unidos. Mas isso não é verdade. Isso porque Coney Island, Nova York, foi o lar das duas primeiras montanhas-russas em loop na América, 75 anos antes do SooperDooperLooper.
As duas montanhas-russas eram chamadas de Flip Flap Railway e Loop the Loop, mas, ao contrário do SooperDooperLooper (que existe há cerca de 50 anos), essas primeiras montanhas-russas de Coney Island não duraram nem uma década.
Acontece que os loops da montanha-russa não deveriam ser circulares, e é por isso que as montanhas-russas não duraram. Então, qual é a razão por trás de sua forma? Vamos dar uma olhada!
As montanhas-russas em loop apareceram pela primeira vez na Europa já em 1842. Naquela época, elas eram conhecidas como ferrovias centrífugas e não eram populares ou muito bem-sucedidas.
As ferrovias centrífugas surgiram em mais alguns lugares da Europa, mas todas tiveram vida curta e deixaram de ser novidade muito rapidamente.
Embora muitas pessoas adorem montanhas-russas que viram de cabeça para baixo nos dias de hoje, as pessoas no século XIX certamente não gostavam delas. Esse sentimento foi transportado para os Estados Unidos com a primeira montanha-russa em loop do país em 1895, a já mencionada Flip Flap Railway.
A razão pela qual as pessoas eram avessas à montanha-russa Flip Flap era por causa de sua forma. Na física, círculos perfeitos são amados, mas a experiência humana quase nunca concorda com esse sentimento.
Para que uma montanha-russa percorresse todo o circuito circular do Flip Flap, os carrinhos na montanha-russa tinham que se mover a velocidades incríveis e, ao mesmo tempo, mudar de direção. Naturalmente, isso tinha um impacto muito negativo no corpo humano.
À medida que os passageiros se aproximavam de um loop circular, a ferrovia os forçava para cima, embora o impulso real estivesse tentando forçar seus corpos a continuar se movendo em linha reta paralela ao solo.
Mudar de direção tão rapidamente causa um aumento nas forças gravitacionais (ou força G). Para contextualizar, a gravidade da Terra é igual a 1 G de força, enquanto os lançamentos de foguetes normalmente atingem pouco mais de 3 Gs.
Os passageiros da montanha-russa Flip Flap experimentaram até 14 Gs de força ao contornar o loop circular!
Para o corpo humano, 6 Gs de força é realmente o máximo que ele pode suportar em uma montanha-russa, e só consegue fazer isso por cerca de um segundo. Com essa força, todo o sangue é literalmente retirado da cabeça de um passageiro e ele desmaia.
Simulações feitas no loop circular do Flip Flap mostram que os passageiros teriam experimentado uma força para 14 Gs em um segundo. As forças diminuíam para 9 Gs quando a montanha-russa atingia o topo, apenas para aumentar de volta para 14 quando a montanha-russa voltava para o fundo do loop. Instantaneamente, as forças cairiam para 1 G.
Os passageiros do Flip Flap ficaram completamente desorientados com a experiência, e isso foi agravado pelo fato de que a estrutura da montanha-russa era feita principalmente de madeira, que é capaz de esticar e comprimir sob pressão.
A outra montanha-russa em loop erguida em Coney Island (a Loop the Loop) foi construída em 1902 e foi criada para evitar os problemas gerados pela Flip Flap. Em primeiro lugar, era feita inteiramente de aço, que oferecia mais estabilidade do que a madeira.
O laço da montanha-russa também foi alterado para uma forma de lágrima de cabeça para baixo. Ao apertar as laterais, houve mais facilidade na transição para dentro e para fora do circuito da montanha-russa. Isso reduziu as forças G e criou um passeio mais suave.
Embora os problemas tenham sido resolvidos, as montanhas-russas ainda tinham um grande problema: capacidade. Nenhuma montanha-russa da época podia suportar mais do que alguns passageiros ao mesmo tempo porque os loops eram pequenos, o que significava que os carros também tinham que ser pequenos.
A maioria dos carros de montanha-russa acomodava apenas quatro pessoas e só poderiam ser enviados uma vez a cada cinco minutos. No final, não era um negócio incrivelmente lucrativo.
A Flip Flap durou sete anos, enquanto a Loop the Loop durou nove. Muitas outras montanhas-russas em looping em outras partes do mundo fecharam logo depois, e acreditava-se amplamente que este era o fim das viradas de cabeça para baixo.
Em 1959, a Disneylândia na Califórnia revelou uma atração conhecida como Matterhorn. Embora a montanha-russa não tivesse um loop, foi a primeira montanha-russa do mundo feita de aço tubular.
Ao contrário do aço comum, que é sólido e extremamente pesado, o aço tubular é oco. Isso significa que é mais leve e mais fácil de dobrar. Ao contrário da madeira, o aço tubular pode suportar um peso muito maior.
Em 1976, o parque temático Six Flags Magic Mountain estreou a primeira montanha-russa circular do mundo feita de aço tubular. A montanha-russa, chamada de Great American Revolution, espremeu o loop ainda mais no que é conhecido como "laço clotoide".
Com montanhas-russas em forma de laço clotoide, os designers tinham muito mais controle sobre as forças G e quantas delas os passageiros deveriam experimentar. No caso da Great American Revolution, as forças G não ultrapassam 4,9.
Como o aço tubular é mais durável, a Great American Revolution foi construída com 35 metros de altura e era capaz de suportar 20 pessoas por vez.
Desde então, os loops de montanha-russa explodiram em popularidade em todo o mundo. Alguns parques temáticos apresentam loops duplos e loops malucos que testam os limites da alegria humana.
Atualmente, a montanha-russa com o maior número de forças G do mundo é a Tower of Terror, localizada no parque temático Gold Reef City, na África do Sul. A montanha-russa possui até 6,3 Gs de força!
O loop vertical mais alto do mundo pode ser encontrado na China e é chamado de Flash. Foi construído em 2016 com surpreendentes 52 metros de altura e fica no parque de diversões Lewa Adventure.
Se você está procurando o loop vertical mais alto do continente norte-americano, não procure mais: o parque Six Flags Fiesta Texas tem uma montanha-russa conhecida como Full Throttle que possui um loop de 49 metros.
Fontes: (Vox) (TwistedSifter) (Ultimate Roller Coaster) (American Coaster Enthusiasts) (The Cooper Union) (Britannica)
Montanhas-russas não são redondas por um bom motivo
Esses passeios emocionantes envolvem muito mais ciência do que você imagina
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Qualquer caçador de emoções que tenha visitado um parque de diversões seria capaz de descrever (provavelmente em detalhes) a adrenalina que vem de estar em uma montanha-russa. As altas velocidades, o vento e a sensação inescapável de ser virado de cabeça para baixo em um loop - tudo isso aumenta a emoção! Mas, se você já olhou mais de perto, notou algo bastante interessante: essas voltas não são perfeitamente redondas. Na verdade, elas não são circulares.
Essa escolha de design não é apenas uma questão de estética - é uma combinação inteligente de física e engenharia que garante que o passeio seja tão seguro quanto emocionante. Então, qual é a ciência por trás desses loops não circulares? Clique nesta galeria para descobrir.