In the summer of 1895, crowds flooded the Coney Island boardwalk to see the latest marvel of roller coaster technology: the Flip Flap Railway. This was America’s first-ever looping coaster – but its thrilling flip came at a price. The ride caused numerous cases of severe whiplash, neck injury and even ejections, all due to its signature loop. Today, coasters can pull off far more exciting tricks, without resorting to the “thrill” of a hospital visit. But what exactly are roller coasters doing to your body, and how have they managed to get scarier and safer at the same time?
En el verano de 1895 la multitud inundó el paseo marítimo de Coney Island. para ver la última maravilla de la tecnología en montaña rusa: El tren Flip Flap. Esta fue la primera montaña rusa en bucle de EE. UU. Pero su emocionante lanzamiento tuvo un precio. El viaje causó numerosos casos de latigazos severos, lesiones en el cuello e incluso expulsiones. Todo debido a su bucle típico. Hoy las las montañas rusas pueden realizar cosas mucho más emocionantes, sin recurrir a la "emoción" de una visita al hospital. Pero, ¿qué están provocan exactamente las montañas rusas en tu cuerpo, y cómo han logrado hacerlas más aterradoras y seguras a la vez?
At the center of every roller coaster design is gravity. Unlike cars or transit trains, most coasters are propelled around their tracks almost entirely by gravitational energy. After the coaster crests the initial lift hill, it begins an expertly engineered cycle – building potential energy on ascents and expending kinetic energy on descents. This rhythm repeats throughout the ride, acting out the coaster engineer’s choreographed dance of gravitational energy.
En el centro de cada montaña rusa el diseño está la gravedad. A diferencia de los autos o trenes, la mayoría de las montañas rusas están propulsadas alrededor de sus pistas, casi enteramente por la energía gravitacional. Después de que se sube la elevación inicial, comienza un ciclo diseñado por expertos generando energía potencial en ascensos y gastando energía cinética en descensos. Este ritmo se repite a lo largo del paseo, representando el baile de la montaña coreografiado por un ingeniero utilizando energía gravitacional.
But there’s a key variable in this cycle that wasn’t always so carefully considered: you. In the days of the Flip-Flap, ride designers were most concerned with coasters getting stuck somewhere along the track. This led early builders to overcompensate, hurling trains down hills and pulling on the brakes when they reached the station. But as gravity affects the cars, it also affects the passengers. And under the intense conditions of a coaster, gravity’s effects are multiplied.
Pero hay una variable clave en este ciclo que no siempre se pensó cuidadosamente: tú. En los días del Flip-Flap los diseñadores de atracciones estaban más preocupados porque las montañas rusas que se atoraban en algún lugar en la pista. Esto llevó a los primeros ingenieros a compensar en exceso, diseñando trenes cuesta abajo y frenando fuerte al llegar a la estación. Pero la gravedad no solo afecta a autos, sino también a los pasajeros. Y bajo las condiciones intensas de una montaña rusa, los efectos de la gravedad se multiplican.
There’s a common unit used by jet pilots, astronauts, and coaster designers called “g force”. One G force is the familiar tug of gravity you feel when standing on Earth – this is the force of Earth’s gravitational pull on our bodies. But as riders accelerate and decelerate, they experience more or less gravitational force. Modern ride designers know that the body can handle up to roughly 5 Gs, but the Flip-Flap and its contemporaries routinely reached up to 12 Gs. At those levels of gravitational pressure, blood is sent flying from your brain to your feet, leading to light-headedness or blackouts as the brain struggles to stay conscious. And oxygen deprivation in the retinal cells impairs their ability to process light, causing greyed out vision or temporary blindness. If the riders are upside down, blood can flood the skull, causing a bout of crimson vision called a “redout”.
Hay una unidad común utilizada por los pilotos de jet, astronautas y diseñadores de montañas llamadas "fuerza g". La fuerza g es el familiar tirón de gravedad que sientes al estar de pie en la Tierra. Es la fuerza de la fuerza gravitacional de la Tierra sobre nuestros cuerpos. Pero a medida que los trenes aceleran y desaceleran, experimentan más o menos fuerza gravitatoria. Los diseñadores de atracciones modernos saben que el cuerpo aguanta hasta 5 g, pero el Flip-Flap y sus coetáneos alcanzaban hasta 12 g. A esos niveles de presión gravitacional, la sangre se envía volando desde tu cerebro a tus pies, provocando mareos o apagones mientras que el cerebro lucha por mantenerse consciente. Y la privación de oxígeno en las células de la retina afecta su capacidad para procesar la luz, causando visión gris o ceguera temporal. Si los pasajeros están al revés, la sangre puede inundar el cráneo, causando un ataque de visión carmesí llamado "redout".
Conversely, negative G’s create weightlessness. Within the body, short-term weightlessness is mostly harmless. It can contribute to a rider’s motion sickness by suspending the fluid in their inner ears which coordinates balance. But the bigger potential danger – and thrill – comes from what ride designers call airtime. This is when riders typically experience seat separation, and, without the proper precautions, ejection. The numerous belts and harnesses of modern coasters have largely solved this issue, but the passenger’s ever-changing position can make it difficult to determine what needs to be strapped down.
Por el contrario, las g negativas crean ingravidez. Dentro del cuerpo, la ingravidez a corto plazo es mayormente inofensiva. Puede contribuir a que un pasajero se maree por movimiento bloqueando el fluido en sus oídos internos que coordina el equilibrio. Pero el mayor peligro y estremecimiento potencial viene de lo que los diseñadores de atracciones llaman tiempo de aire. Esto es cuando los pasajeros tienen asientos separados y, sin las debidas precauciones, son expulsados. Los numerosos cinturones y arneses de las modernas montañas. han resuelto en gran medida este problema, pero la posición siempre cambiante del pasajero puede dificultar determinar lo que debe atarse.
Fortunately, modern ride designers are well aware of what your body, and the coaster, can handle. Coaster engineers play these competing forces against each other, to relieve periods of intense pressure with periods of no pressure at all. And since a quick transition from positive to negative G-force can result in whiplash, headaches, and back and neck pain, they avoid the extreme changes in speed and direction so common in thrill rides of old. Modern rides are also much sturdier, closely considering the amount of gravity they need to withstand. At 5 G’s, your body feels 5 times heavier; so if you weigh 100lbs, you’d exert the weight of 500 lbs on the coaster. Engineers have to account for the multiplied weight of every passenger when designing a coaster’s supports.
Afortunadamente los diseñadores de atracciones modernos son muy conscientes de lo que tu cuerpo y la montaña rusa, puede aguantar. Los ingenieros de monta hacen que estas fuerzas se combinen entre sí, para aliviar periodos de presión intensa con periodos sin presión. Y puesto que una transición rápida de fuerza g positiva a negativa puede provocar latigazos, dolor de cabeza, de espalda y de cuello, evitan los cambios extremos de velocidad y dirección. tan común en las atracciones de antaño. Las atracciones modernas también son mucho más resistentes, considerando de cerca la cantidad de gravedad que necesitan soportar. A las 5 g, tu cuerpo se siente 5 veces más pesado; así que si pesas 45 Kg. ejercerías el peso de 227 kg. en la montaña rusa. Los ingenieros deben tener en cuenta el peso multiplicado de cada pasajero al diseñar los soportes de una montaña rusa.
Still, these rides aren’t for everyone. The floods of adrenaline, light-headedness, and motion sickness aren’t going anywhere soon. But today’s redundant restraints, 3D modeling and simulation software have made roller coasters safer and more thrilling than ever. Our precise knowledge about the limits of the human body have helped us build coasters that are faster, taller, and loopier – and all without going off the rails.
Aún así, estos paseos no son para todos. Las inundaciones de adrenalina, mareos y nauseas no desaparecen así como así. Pero las restricciones de hoy, el diseño 3D y el software de simulación han hecho las montañas rusas más seguras y emocionantes que nunca. Nuestro conocimiento preciso sobre los límites del cuerpo humano han ayudado a construir montañas rusas más rápidos, más altas y con más vueltas. ¡Y todo sin salirse de los rieles!