到遊樂園玩了那麼多次，你注意過這些隱藏的物理知識點嗎？

撰文/周曉秋（安順市實驗學校，中學物理高級教師）

本文節選自《知識就是力量》雜誌

遊樂園是孩子們的快樂王國，激流勇進、天地雙雄、蹦極、海盜船……許許多多的遊樂項目讓人體會到無限的刺激與歡樂。但是你知道嗎，在你的尖叫聲與歡笑聲中，其實已經和經典物理學的奠基人牛頓不期而遇了很多次。

想知道你都在哪裡遇到過牛頓大神嗎？快看過來，知力君今天為你揭秘！

激流勇進浪花濺

與過山車相似的激流勇進，其遊船和流水也是被機械提升至各個不同的制高點，然後藉助重力作用，沿水道順勢而下，將重力勢能轉換成遊船和流水下行的動能，從而以較高的速度沖入低谷中的水道，在船頭和兩側激起白色浪花，給人以無窮的樂趣和涼爽的感覺。

天地雙雄升降機

天地雙雄亦稱太空梭、垂直極限或跳樓機等，比過山車更加驚險刺激。

當人們坐在天地雙雄的座椅上，以2～4g的加速度在2秒左右的時間內快速上升到20～30層樓高的塔頂時，會有超重感。當座椅載著人們以接近1g的加速度下降時，人們又會有失重感。天地雙雄急速的升降運動，使人們初步體驗了宇航員乘坐火箭升空和乘坐返回艙返回地面時經受的超重與失重。然而，宇航員有時承受的超重現象達到8g，如此嚴酷的超重對普通人而言是非常危險的。

那麼為何會有超重和失重呢？原來，物體將其所受的重力向下作用於支撐物上，支撐物也對物體有一個向上的支持力，這就是牛頓第三定律闡述的作用力和反作用力的關係，二者等大反向。物體對支撐物的壓力就是人們俗稱的物體重量。當支撐物載著物體向上加速時，支撐物除繼續承受物體重量外，還必須給物體一個向上的作用力，使其獲得向上的加速度，此時支撐物對物體的支持力大於物體重量（或者說物體對支撐物的壓力大於物體的重量）—即超重。反之，當支撐物載著物體向下加速時，物體對支撐物的壓力小於物體的重量（甚至消失）—即失重。

蹦極一躍身如燕

跳蹦極的人，在重力作用下，以1g的重力加速度從數十米高空自由下落。人們在蹦極中能清晰地感受完全失重的狀態。當然，不論是天地雙雄還是蹦極運動，在人體即將接近地面或水面時，會通過機械或藉助拉伸橡膠帶形變，達到逐漸減速而確保安全的目的。這與石塊的自由落體運動是不同的。蹦極中，牛頓以重力的形式與勇者同在。

海盜船左搖右擺

海盜船藉助電機，通過克服船體重力，使船體從最低點的平衡位置逐漸盪向平衡點一側的最高點，將電能轉換成船體上升後的機械能。關閉電機，依靠重力作用，海盜船從最高點繞著船身懸掛點，如單擺擺錘一樣快速落下，將最高點的重力勢能轉化為下落過程中的動能。

到達最低點的平衡位置時，因慣性而無法停止下來的海盜船，越過最低點的平衡位置，向另一側盪上去，直到到達與剛才一側幾乎同樣的高度。然後，又在重力勢能的作用下，繞著海盜船的懸掛點重新落下。如此反覆的擺動，給乘客彷彿置身於驚濤駭浪中的感受。

原來，遊樂園中有這麼多以牛頓三大定律為基礎的經典物理學知識的應用，這恐怕是人們來遊樂園之前沒有想到的。現在，大家應該對牛頓有所了解了，那麼快約上朋友，到遊樂園裡去尋找他的蹤跡吧！

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