Muntem en Shambhala!

Els Hypercoaster són muntanyes russes de llarg recorregut, gran tamany i alçada. Aquestes obres d’enginyeria són el resultat de l’aplicació d’un munt de lleis físiques per simular perill extrem amb seguretat màxima.
Shambhala és l’únic Hypercoaster al nostre país. El més alt, més ràpid i més llarg de tota Europa. Esbrinem com és, com funciona i per què mola tant. Muntem-nos-en!

Com qualsevol muntanya russa, Shambhala és un circuit elevat recorregut per uns vehicles (trens) sense cap tipus de motor. Aquests trens tenen dos tipus de rodes de material plàstic amb baix coeficient de fricció: unes llisquen al llarg de la part superior dels rails i les altres se n’acoblen a la part inferior per mantenir el tren en la pista.
La foto correspón a les proves de funcionament amb test dummies, rèpliques a escala natural de persones per comprovar el comportament de l’estructura amb càrrega i el del cos humà durant aquest viatge.

La propulsió d’aquests trens s’aconsegueix mitjançant una colina elevadora de 76 m d’alçada (gairebé com 2 blocs de Bellvitge un a sobre l’altre): un cop el tren ha sortit de la zona de càrrega (estació), és dirigit cap amunt mitjançant una cadena contínua d’elevació accionada per motors elèctrics. En aquesta pujada el tren acumula energia potencial (més Ep quanta més alçada tingui aquesta colina: Ep = mgh).
En arribar a dalt de tot, el tren es desenganxa de la cadena, cau i l’energia potencial acumulada es transforma en energia cinètica (Ec = ½mv²). Evidentment, quan més pugi, més velocitat de caiguda lliure. I quant més pendent, més acceleració. En aquesta caiguda, de 78 m amb una inclinació de 76º els trens assoleixen una velocitat de 134 km/h!

Shambala té cinc elevacions (camelbacks) en tot el seu recorregut. Un cop superada la primera, ja no cal afegir més propulsió externa: l’energia cinètica es va transformant altre cop en potencial en les pujades, i aquesta en cinètica en les baixades: tot un joc de transformacions energètiques en el qual una certa part de l’energia mecànica del tren (Em = Ec + Ep) es va perdent per culpa de la inevitable fricció: amb la pista i amb l’aire. Veieu el recorregut al vídeo:

La frenada al final de la carrera o en cas d’emergència s’aconsegueix amb un sistema combinat de frens magnètics i de frens hidràulics: el sistema de frens magnètics consisteix en imants situats en punts concrets de la pista. Unes làmines de coure a la part inferior del tren, al passar entre els imants produeixen corrents elèctrics i una força de frenada per fricció magnètica. Aquesta força és inversament proporcional a la velocitat del tren, i no pot aturar-lo per complet, així que està complementada pel sistema de frens hidràulics: abraçadores integrades a la pista i un sistema automàtic que controla un circuit hidràulic que les tanca si els sensors situats a la pista detecten velocitat excessiva o presència indessitjable d’un altre tren. Les abraçadores produeixen una fricció en les rodes del tren que aconsegueix aturar-lo.

Les vies, de 1.650 m de longitud, són d’acer i formen part de l’estructura de l’Hypercoaster, que consisteix en tres perfils tubulars paral·lels: dos de circulars de color blau (els rails de la pista) i un nucli quadrat de color blanc, units per bigues transversals laminars en forma de V.
El procés de fabricació d’aquest tipus de vies és molt estricte. Podeu comprovar-ho en el vídeo de sota, que forma part del documental Emoción absoluta, Cap 2 de National Geographic, on es mostra com es fabriquen les vies genèriques de l’empresa d’enginyeria B&M, especialitzada en muntanyes russes i responsable del disseny i la construcció de Shambhala i també de Dragon Kahn entre moltes d’altres.

Aquesta estructura, de la que els dos únics trams horitzontals són el de la zona de càrrega i el de la zona d’evacuació en cas d’emergència, i que a més està en constant vibració pel pas dels trens, està sostinguda per pilars tubulars d’acer de color gris. La inclinació d’aquests pilars, el moment d’inèrcia dels perfils tubulars rodons, el mòdul elàstic de l’acer utilitzat, els càlculs acurats i la fonamentació de formigó armat de fins a 18 m de profunditat permet que aquesta estructura tan lleugera i esvelta, a més de ser resistent sigui estable.
La construcció d’una obra d’enginyeria com aquesta no és senzilla ni ràpida, però nosaltres podem seguir la seva evolució complerta gràcies al fantàstic recull del vídeo de sota que resumeix tot un any d’obres en poc més de tres minuts.

Voleu viure l’experiència en primera persona?
Tenim sort, podem fer aquest recorregut des de la primera fila del tren i sense fer cues! Podeu escollir entre un viatge real o un viatge simulat. Pugeu els braços i gaudiu!!!

Aquests vídeos prometen moltes sensacions, però no les sentim veient-los perquè falta el més important: les forces que actuen sobre nosaltres durant el viatge: els canvis sobtats de desnivell i de velocitat en una muntanya russa produeixen una interactuació canviant de les forces d’acceleració (G) i de gravetat (g): R = G+g

En caure en picat per una colina empinada, la gravetat ens empeny cap avall mentre que l’acceleració ens empeny cap amunt. Si G >g sentim una empenta cap amunt (l’acceleració en una muntanya russa pot arribar a ser fins a 4 vegades més gran que la gravetat).

En les pujades, l’acceleració i la gravetat tenen la mateixa direcció (empenyen cap avall), el que ens fa sentir més pesats del normal.

Si us fixeu, tant en les pujades com en les baixades, la resultant del sistema de forces (R) empeny els passatgers contra el respatller del seient. En arribar avall, ens empeny cap abaix, i quan aquestes forces s’equilibren (G=g → R=0) sentim una certa sensació d’ingravidesa.

Però quan arribem a dalt de tot d’una colina, la inèrcia del nostre cos tendeix a mantenir el moviment i la velocitat de la pujada quan el cotxe de sobte comença a caure. Aquest desequilibri, que en Shambala es produeix cinc cops, dona lloc al fenomen anomenat air time o gravetat zero que ens aixeca del seient per un instant i mola mogollón.

Les revoltes a l’estomac són degudes als canvis d’acceleració que es produeixen a l’interior del cos, que al cap i a la fi és un conjunt de partícules que s’estan empenyent les unes amb les altres.

Com podeu comprovar, Shambhala i totes les seves germanes petites (Dragon Khan, Furious Baco, Estampida, …) són obres d’enginyeria molt complexes al servei de la diversió humana.

Aquestes i una mica d’imaginació han estat les meves fonts d’informació:
Shambhala a la web de Port Aventura
Pafans.com La web no oficial dels fans de Port Aventura. Lloc d’origen de la majoria de les imatges d’aquest post
ElBlogDeDream ThemeParks, TripReports & More
pa-community Parks & Attractions Community
Howstuffworks How Roller Coaster work