Egentlig er den eneste forskjellen at dette er en nedadgående bane med midten av denne sirkulære kurven under raset i stedet for over. (Nok en gang representerer den grå C-formen rytterens bane på sklien og den sirkulære banen til kroppen, og prikken er sentrum av sirkelen.) Det betyr at sentripetalakselerasjonen også er i nedadgående retning og mot midten av sirkelen.
Siden akselerasjonen byttet retning, må normalkraften (N) være mindre enn den radielle komponenten av gravitasjonskraften, som trekker personen nedover mot jorden. Hva skjer når normalkraften blir mindre?
Husk at for å få en rytter til å bevege seg i en sirkulær bane, må det være en nettokraft som peker mot midten av sirkelen, som er nedadgående for en nedoverbøyd skli. Siden friksjonskraften alltid tangerer glidebanen, er denne netto radialkraften, som vi kaller sentripetalkraften, sammensatt av normalkraften (skyver bort) og en komponent av gravitasjonskraften (trekker mot midten).
Hvis hastigheten til rytteren er sakte nok, trenger du ikke en veldig stor sentripetalkraft for å bevege dem i en sirkel. Komponenten av gravitasjonskraften alene kan være nok til å oppnå det. Den normale kraften fra lysbildet kan bare være en liten verdi som skyver bort.
Hvis rytterens hastighet blir for høy, vil ikke gravitasjonskraften alene være nok til å produsere sirkulær bevegelse. Du trenger normal kraft for å også trekk mot midten av sirkelen. Men lysbilder gjør ikke det: De skyver bare unna. Det betyr at det glidende mennesket faktisk ikke ville bevege seg i en sirkel, men i stedet langs en parabolsk bane når de forlater overflaten av lysbildet og blir luftbårne – i det minste for en kort stund, til de krasjer tilbake i raset. Det var det som skjedde med Detroit-sklierytterne.
La oss modellere bevegelsen til en person på et nedoverbuet lysbilde. Jeg skal starte med en rytter på toppen av en kurve. Du kan se at personen på et tidspunkt flyr av banen og blir et frittfallende prosjektil:
Video: Rhett Allain
Personens hastighet når de begynner turen er viktig. Hvis en person starter den nedadgående kurven med høy nok hastighet, vil de fly av sporet – men den nøyaktige verdien for hastigheten som vil føre til at personen kommer ut av sporet avhenger av start- og sluttvinkelen til rasets kurve.
Hvis du vil holde rytterne på sklien, må du øke friksjonskoeffisienten mellom dem og sklien. Til slutt, Michigan Department of Natural Resources, som driver Belle Isle Park, la ut en Facebook-video som forklarer oppdateringene de har gjort: “Vi har skrubbet ned overflaten og begynt å spraye litt vann på sklien mellom turene for å hjelpe til med å kontrollere hastigheten,” skrev de. De oppfordrer også rytterne til å lene seg fremover – noe en parkansatt demonstrerer i videoen.
Hvorfor vann? Vann er faktisk litt klissete, så bare å legge til litt av det kan øke friksjonen på grunn av dets sammenhengende natur. (Selvfølgelig kan det å legge til nok til å lage en full-on vannsklie redusere friksjonen og gjøre rytteren enda raskere – men det vil ta en mye mer vann.)
Å lene seg fremover kan bidra til å sikre at hver rytters vekt er på tøysekken på bena. Sekkene er laget av burlap, som er skrapete og gir litt friksjon – og fordi alle rytterne må ha på seg disse sekkene, gir det en mer konsistent, kjent overflate enn klærne rytterne tilfeldigvis har på seg. Å be dem lene seg fremover sørger for at burlapen er i kontakt med lysbildet, ikke materialet som utgjør personens skjorte – noe som ville skje hvis de lente seg bakover.
Hvis parkoperatørene ønsker å bli enda mer kreative, ville et annet alternativ være å la rytterne skli mens de har på seg noe annet enn de burlap-sekkene – kanskje noe med litt gummi for å øke friksjonsinteraksjonen. Det er også mulig at et lag maling kan øke friksjonskoeffisienten.
Lykke til med å skli!