昨天重點(diǎn)介紹一下科氏力、科氏加速度，結(jié)論是科氏力是慣性力的一種，利用慣性力去求解游樂設(shè)施的加速度，包括科氏加速度。今天重點(diǎn)討論一下，游樂設(shè)施三向加速度是否可以簡化計(jì)算。
某期刊專家的回復(fù)
先說一下結(jié)論：
（1）游樂行業(yè)的加速度和物理學(xué)中的加速度不是一個(gè)概念，物理學(xué)中的加速度，是在慣性坐標(biāo)系下，利用速度的變化去計(jì)算的；游樂設(shè)施的加速度，是在非慣性坐標(biāo)系下，乘客自身承受的慣性力除以乘客質(zhì)量計(jì)算的；
（2）個(gè)別運(yùn)行特別簡單的游樂設(shè)施，可以用簡化計(jì)算，求解加速度，例如滑索、轉(zhuǎn)馬、自控飛機(jī)；
（3）游樂設(shè)施加速度和三向加速度沒有本質(zhì)區(qū)別，加速度在人體坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo)軸上映射才能獲取三向加速度，三向加速度計(jì)算不存在簡化計(jì)算；
（4）大部分復(fù)雜游樂設(shè)施（如過山車、自旋滑車）的加速度通過純理論推導(dǎo)異常復(fù)雜，每一個(gè)運(yùn)行位置都需要復(fù)雜坐標(biāo)系變換，只能獲取某個(gè)時(shí)刻、某個(gè)點(diǎn)的加速度值，手工計(jì)算難以獲取整個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)的加速度值曲線，也就難以獲取加速度范圍；
（5）當(dāng)前游樂設(shè)施行業(yè)內(nèi)，對于運(yùn)行復(fù)雜的游樂設(shè)施，只能通過加速度測試儀或動(dòng)力學(xué)仿真去求解整個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)的加速度范圍，當(dāng)前，不存在其他有效、可行的方法。
一、慣性系與非慣性系
運(yùn)動(dòng)是相對的，所以運(yùn)動(dòng)需要參照物，參照物可以是一個(gè)物體，可以是一個(gè)區(qū)域，還可以包含相對運(yùn)動(dòng)的物體在其內(nèi)部，最主要的是可以在參照物上建立坐標(biāo)系，所以參照物又稱為——參考系。參考系分為兩種：慣性系與非慣性系。慣性系是符合慣性定律的參考系，即物體在其中的維持其慣性狀態(tài)——靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。非慣性系是不合符慣性定律的參考系，即相對于慣性系，有加速度的參考系。問題：研究在地球上運(yùn)動(dòng)的物體，是慣性系還是非慣性系？嚴(yán)格來說，是非慣性系，因?yàn)榈厍虼嬖谧詡?，地球上一切運(yùn)動(dòng)的物體，我們周圍任何肉眼可見的，運(yùn)動(dòng)的物體，都受到科氏力。當(dāng)然地球自轉(zhuǎn)的速度很慢、很慢，科氏力的影響微乎其微，所以，在研究生活中運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，通常采用的是慣性系。歷史實(shí)驗(yàn)
1851年的巴黎，傅科在先賢祠的大廳里的穹頂上懸掛了一條67米長的繩索，繩索的下面是一個(gè)重達(dá)28千克的擺錘。擺錘的下方是巨大的沙盤。發(fā)現(xiàn)擺的振動(dòng)面不斷偏轉(zhuǎn)。從力學(xué)的觀點(diǎn)來看，這也是由于受到了科里奧利力影響的緣故，這也同時(shí)證明了地球的自轉(zhuǎn)。
二、慣性力
在加速行駛的汽車中，車上的小球會(huì)自發(fā)的加速向車尾運(yùn)動(dòng)；或者突然剎車，車上的小球會(huì)突然加速向車頭運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，小球的加速度，在車內(nèi)找不到施力源。
在非慣性系中，物體的運(yùn)動(dòng)不符合慣性定律；從全局視角來看，物體相對非慣性系有加速度，非慣性系相對慣性系有加速度。在非慣性系中，物體的加速度是源于物體的慣性，即：慣性質(zhì)量對非慣性系加速度的“抗性”。
慣性力——是一種假想的不存在的力，因?yàn)樵诤暧^上，慣性力不是由相互作用產(chǎn)生的，而是慣性質(zhì)量本身的慣性性質(zhì)。但慣性力的效用——卻是真實(shí)的存在，其代表著阻止慣性質(zhì)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的力，或說是保持慣性質(zhì)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的力。
乘坐游樂設(shè)施的乘客，處于非慣性系下，乘客由于自身重量，受到的慣性力是真實(shí)存在的，乘客自身能夠感知的，非慣性系自身的受力與加速度才是真實(shí)發(fā)生的。因此游樂行業(yè)的加速度和物理學(xué)中的加速度不是一個(gè)概念，物理學(xué)中的加速度，是在慣性坐標(biāo)系下，利用速度的變化去計(jì)算的；游樂行業(yè)設(shè)備加速度，是在非慣性坐標(biāo)系下，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，慣性力轉(zhuǎn)化的。
三、絕對加速度和相對加速度
加速度分兩種：
第一，在慣性系中，加速度是絕對的。即：速度的變化量是恒定的。顯然，這是因?yàn)閼T性系中的物體，受力才會(huì)產(chǎn)生加速度，而力是絕對的。從這里可知，估計(jì)專家認(rèn)為的游樂設(shè)施加速度是絕對加速度，這種加速度是可以簡化計(jì)算的。
第二，在非慣性系中，加速度是相對的，但受力效用是絕對的。也就是說，加速度之間是相對的，但只有真正受力的，才具有絕對加速度，不受力的具有相對加速度。游樂設(shè)施乘客加速度，是非慣性系的相對加速度，這種加速度，是無法簡化計(jì)算的。
四、坐標(biāo)系變換
理論研究游樂設(shè)施乘客的設(shè)計(jì)加速度，必須非常熟悉坐標(biāo)系的變換，坐標(biāo)系變換是純理論研究乘客加速度的前提。慣性坐標(biāo)系和非慣性坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換異常復(fù)雜，難以為普通的技術(shù)人員所掌握。
這需要單獨(dú)一篇文章去介紹，這里只需給大家展示其中一段的推導(dǎo)過程：
僅展示一小段坐標(biāo)變換的推導(dǎo)公式
五、獲取游樂設(shè)施加速度的兩種方法
某些行業(yè)專家混淆了物理學(xué)加速度（絕對加速度）和游樂設(shè)施加速度（相對加速度）的概念，導(dǎo)致自己認(rèn)知混亂：想當(dāng)然的認(rèn)為，物理學(xué)的加速度就是8408中要求的加速度；這種加速度，簡單的數(shù)學(xué)公式就能推導(dǎo)出來，所以才說游樂設(shè)施三向加速度可以簡化計(jì)算。
游樂設(shè)施加速度的計(jì)算異常復(fù)雜，通過不斷的坐標(biāo)變化，最后得出的也僅僅是某個(gè)點(diǎn)，某個(gè)位置的加速度，而不是運(yùn)行全程的加速度，不是全程加速度，也就無法確定為設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。稍微運(yùn)行復(fù)雜一點(diǎn)的游樂設(shè)施，加速度的精確計(jì)算就超出了人腦的極限。沒有人，能把運(yùn)行復(fù)雜游樂設(shè)施（如過山車）的三向加速度（不是某個(gè)點(diǎn)的加速度），通過純理論推導(dǎo)出來，因?yàn)椴豢赡?，人不是?jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)沒出現(xiàn)前，科學(xué)家窮盡一生，才把π推算到707位，但528位后都是錯(cuò)的，計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后，π推算到2.0132億位。
另外三向加速度和加速度之間，沒有難易之分，他們是映射關(guān)系，難度相同。不是專家說的，僅僅是三向加速度，可以通過簡化計(jì)算去求得。游樂設(shè)施三向加速度不存在簡化計(jì)算。當(dāng)前復(fù)雜游樂設(shè)施加速（如過山車、自旋滑車、瘋狂老鼠）的求解方法只有兩種：
（1）構(gòu)造樣機(jī)模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算；
（2）安裝加速度測試儀，進(jìn)行現(xiàn)場加速度測試。
六、小結(jié)
如果某個(gè)特檢專家說，復(fù)雜游樂設(shè)施的加速度，可以通過數(shù)學(xué)公式推算出來。要么，他是行業(yè)內(nèi)的頂尖專家，大學(xué)教授級別的，異常復(fù)雜的坐標(biāo)變換公式，在他眼里，確實(shí)簡單；要么，他對力學(xué)概念一竅不通偽專家，半瓶子水，道聽途說一些力學(xué)名詞，卻對深層的概念和原理模糊不清，憑著表層認(rèn)知，一知半解，妄下結(jié)論。
本文觀點(diǎn)只代表作者個(gè)人，如果與您的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)不一致，希望能多溝通、多交流，虛心接受各位專家的批評指正，本人無意冒犯任何人，并尊重行業(yè)前輩?！髡撸壕琶闷牌?
