Quali effetti producono le montagne russe sul nostro corpo - Brian D. Avery

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Nell'estate del 1895, grandi folle invasero Coney Island per vedere le prime montagne russe ad anello d'America: la Flip Flap Railway. Ma il suo elettrizzante giro della morte provocò numerosi casi di gravi colpi di frusta, lesioni al collo e persino espulsioni. Oggi le montagne russe sono molto più entusiasmanti e lo fanno in modo sicuro. Brian Avery esamina quali effetti producono le montagne russe sul nostro corpo e come hanno fatto a diventare più paurose e allo stesso tempo più sicure.

Lezione di Brian D. Avery, diretta da Stretch Films Inc.

Nell'estate del 1895, grandi folle
invasero la passerella di Coney Island

per ammirare l'ultima meraviglia
della tecnologia delle montagne russe:

la Flip Flap Railway.

Furono le prime montagne russe
ad anello d'America,

ma il loro elettrizzante
giro della morte aveva un prezzo.

La giostra provocò numerosi
casi di gravi colpi di frusta,

lesioni al collo e persino espulsioni,

tutti dovuti al suo caratteristico anello.

Oggi le montagne russe
sono molto più entusiasmanti,

senza ricorrere al "brivido"
di una visita all'ospedale.

Ma che cosa fanno esattamente
le montagne russe al corpo umano

e come hanno fatto a diventare più paurose
e allo stesso tempo più sicure?

Al centro di ogni progetto
di montagne russe c'è la gravità.

Al contrario delle macchine e dei treni,

la maggior parte dei carrelli
è spinta lungo i binari

quasi esclusivamente
dall'energia gravitazionale.

Dopo che il carrello
raggiunge la prima salita,

inizia un giro sapientemente progettato,

che sviluppa energia
potenziale nelle salite

e consuma energia cinetica nelle discese.

Questo ritmo si ripete per tutta la corsa,

eseguendo la danza coreografica
dell'energia gravitazionale

progettata dell'ingegnere.

Ma c'è una variabile chiave
in questo circolo

che non è sempre stata valutata
attentamente:

tu.

Ai tempi della Flip Flap,

i progettisti si preoccupavano soprattutto
che le giostre potessero bloccarsi

in qualche punto del percorso.

Questo portò i primi costruttori
a sovracompensare,

lanciando i vagoni giù dalle salite

e tirando il freno
quando raggiungevano la stazione.

Ma così come interessa le macchine,
la gravità interessa anche i passeggeri.

E nelle condizioni estreme
delle montagne russe,

gli effetti della gravità
sono moltiplicati.

C'è un'unità di misura
usata da piloti di jet,

astronauti

e progettisti di montagne russe
chiamata "Forza G".

Una forza G è la normale gravità
che si sente stando in piedi sulla Terra,

è la forza del campo gravitazionale
della Terra sul nostro corpo.

Ma quando i passeggeri
accelerano e decelerano,

subiscono una maggiore o minore
forza gravitazionale.

I progettisti moderni sanno che il corpo
può sopportare fino a circa 5 G,

ma la Flip Flap e i suoi contemporanei
raggiungevano regolarmente fino a 12 G.

A quei livelli
di pressione gravitazionale,

il sangue precipita dal cervello ai piedi,

portando a stordimenti o svenimenti

perché il cervello fatica
a restare cosciente.

La mancanza di ossigeno
nelle cellule retiniche

compromette la capacità
di processare la luce,

provocando una visione offuscata
o cecità temporanea.

Se i passeggeri sono sottosopra,
il sangue può inondare il cranio,

causando un attacco di visione rossa.

Viceversa, una forza G negativa
crea assenza di gravità.

Nel corpo,

un'assenza di gravità temporanea
è solitamente innocua.

Può contribuire all'insorgenza di cinetosi

sospendendo il fluido
nell'orecchio interno,

che controlla l'equilibrio.

Ma il maggior potenziale pericolo

– e brivido –

deriva da ciò che i progettisti
chiamano "airtime".

Si verifica quando i passeggeri
si staccano dal sedile,

e, senza le dovute precauzioni,

vengono espulsi.

Le numerose cinture e imbracature
delle giostre moderne

hanno ampiamente risolto questo problema,

ma le sempre mutevoli posizioni
dei passeggeri rendono difficile stabilire

che cosa si deve legare.

Fortunatamente, i progettisti
moderni sono ben coscienti

di cosa il nostro corpo e la giostra
possono sopportare.

Gli ingegneri delle montagne russe
mettono queste forze l'una contro l'altra

per mitigare periodi di pressione intensa
con periodi senza alcuna pressione.

E dato che rapide transizioni
da una forza G positiva a una negativa

possono portare a colpi di frusta,
mal di testa, di schiena e di collo,

evitano variazioni estreme
di velocità e di direzione

così comuni nelle vecchie montagne russe.

Le giostre moderne sono
anche molto più solide,

considerando la quantità di gravità
che devono sopportare.

A 5 G, il corpo è 5 volte più pesante;

quindi se pesi 45 chili,

eserciterai sulla montagna russa
un peso di 225 chili.

Gli ingegneri devono tenere conto
del peso moltiplicato

di ogni passeggero quando progettano
i sostegni di una giostra.

Tuttavia, queste attrazioni
non sono per tutti.

I flussi di adrenalina,
i giramenti di testa e la cinetosi

non miglioreranno presto.

Ma le restrizioni ripetitive di oggi,

i software di modellazione 3D
e di simulazione

hanno reso le montagne russe più sicure
e più entusiasmanti che mai.

La precisa conoscenza
dei limiti del corpo umano

ci ha aiutato a costruire giostre
più veloci, più alte e più tortuose,

e tutto questo senza uscire dai binari.

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