Truputis teorijos įžangai:
Amerikietiškų kalnelių inžinerija – tai inžinerijos šaka, susijusi su atrakcionų kalnelių projektavimu, statyba ir testavimu. Šios srities inžinieriai siekia sukurti įspūdingą ir jaudinančią, tačiau kartu ir saugią pramogą. Pagrindiniai principai, kuriuos jie taiko projektuodami kalnelius, yra potencialios ir kinetinės energijos bei jėgų, tokių kaip gravitacija ir centripetinė jėga, poveikio supratimas. Šiame projekte nagrinėjome, kaip šie fizikiniai dėsniai veikia amerikietiškų kalnelių judėjimą, kokie yra energijos pokyčiai jų trasoje ir kaip inžinieriai užtikrina saugumą net sudėtingiausiose trasos dalyse, įskaitant kilpas ir staigius posūkius. (Parašyta remiantis knyga ,,Engineering for every kid” Janice Van Cleave).

Taigi, pasigaminome popierinį šabloną. Tada, suklinuodami sukūrėme tarsi čiuožyklą, kuri baigiasi kilpa:


Modelį reikia laikyti truputį pakreipus, ne 90 laips. kampu. Štai ir viskas!
Rezultatai
Rutuliukas apsisuka aplink kilpą vieną ar daugiau kartų.
Kodėl taip nutinka?
Pakeldami rutuliuką į popieriaus kilpos viršų, suteikiame jam potencialios energijos. Kai rutuliukas paleidžiamas, ši energija virsta kinetine energija. Jei rutuliukas turi pakankamai kinetinės energijos, jis juda aplink kilpą. Kai rutuliukas patenka į kilpą, jis pradeda judėti aukštyn. Jei jo kinetinė energija yra pakankama, kad pasiektų kilpos viršų, tuomet gravitacija traukia jį žemyn kita kilpos puse. Centripetinė ir išcentrinė jėgos padeda rutuliukui išlikti ant popierinės kilpos. Tačiau, judėdamas kilpa, rutuliukas praranda dalį energijos dėl trinties tarp popieriaus ir rutuliuko paviršiaus. Galiausiai, kai energijos nepakanka, rutuliukas nebegali pakilti į kilpos viršų ir sustoja.

Kai jau teoriškai buvo aiškiau kas vyksta, nutarėm susiorganizuoti sau pramogų neišeinant iš namų. Yotube kanale susiradone vaizdo įrašų, kurie rodo ką mato Amerikietiškais kalneliais važiuojantys žmonės. Patikėkite, net nesėdint ten, psichologiškai ,,suko” pilvą…