Quelle est la raison derrière la forme non circulaire des boucles des montagnes russes ? - Tout amateur de sensations fortes qui a visité un parc d'attractions peut décrire (probablement en détail) l'adrénaline qui se dégage des montagnes russes. Les vitesses élevées, le vent et la sensation inéluctable de se retrouver à l'envers dans un looping, tout cela ajoute au frisson ! Mais si vous avez déjà regardé de plus près, vous avez remarqué quelque chose d'intéressant : ces boucles ne sont pas parfaitement rondes. En fait, elles ne sont pas circulaires du tout.

Il s'agit d'une combinaison astucieuse de physique et d'ingénierie qui garantit que le manège est aussi sûr qu'il est excitant. Qu'est-ce qui se cache derrière ces boucles non circulaires ? Cliquez sur cette galerie pour le découvrir.

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Une expérience incroyable -

Le parc d'attractions Hershey Park, en Pennsylvanie, possède un manège appelé SooperDooperLooper, qui atteint une vitesse de 72 km/h autour d'une boucle de 23 mètres de long.

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Fausse information -

Selon le site Internet du parc Hershey, le SooperDooperLooper est "le tout premier grand huit à looping de la côte Est". Mais ce n'est pas vrai. C'est en effet à Coney Island qu'ont été construits les deux premières montagnes russes en Amérique, 75 ans avant le SooperDooperLooper.

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Des débuts grisants -

Les deux montagnes russes s'appelaient le grand huit Flip Flap et Loop the Loop, mais contrairement au SooperDooperLooper (qui existe depuis une cinquantaine d'années), ces premières montagnes russes de Coney Island n'ont même pas duré une décennie.

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Une question de géométrie -

Il s'avère que les boucles des montagnes russes ne devraient pas être circulaires, ce qui explique pourquoi les montagnes russes n'ont pas duré. Quelle est donc la raison de leur forme ? Jetons-y un coup d'œil !

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La naissance du grand huit -

Les montagnes russes en boucle sont apparues en Europe dès 1842. À l'époque, elles n'étaient ni populaires ni très réussies.

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Une vie courte -

Les "chemins de fer centrifuges" sont apparus dans plusieurs autres endroits en Europe, mais ils ont tous été éphémères et ont rapidement perdu leur caractère novateur.

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Flip Flap Railway -

Bien que de nombreuses personnes adorent les montagnes russes en boucles à notre époque, les gens des années 1800 n'en étaient certainement pas fan. Ce sentiment s'est transmis à l'Amérique avec le premier grand huit en boucle du pays en 1895, le grand huit Flip Flap mentionné plus haut.

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Les cercles -

La raison pour laquelle les gens n'aimaient pas le grand huit Flip Flap était sa forme. En physique, les cercles parfaits sont très appréciés, mais l'expérience humaine n'est guère en accord avec ce sentiment.

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À grande vitesse -

Pour qu'une montagne russe puisse faire le tour complet de la boucle du Flip Flap, les voitures doivent se déplacer à une vitesse incroyable tout en changeant de direction. Naturellement, cela avait un impact très négatif sur le corps humain.

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Un changement de direction -

Lorsque les passagers s'approchent d'une boucle circulaire, la voie ferrée les pousse vers le haut, même si l'élan réel tente de forcer leur corps à continuer à se déplacer en ligne droite parallèlement au sol.

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La gravité et les forces associées -

Un changement de direction aussi rapide provoque un pic de force gravitationnelle (ou force G). À titre indicatif, la gravité terrestre correspond à une force d'un G, tandis que les lancements de fusées atteignent généralement un peu plus de trois G.

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Une mauvaise expérience pour l'organisme -

Les passagers du grand huit Flip Flap subissait une force allant jusqu'à 14 G pendant qu'ils tournaient autour de la boucle circulaire !

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La limite maximale -

Le corps humain ne peut supporter qu'une force de six G sur les montagnes russes, et ce pendant une seconde environ. À cette force, tout le sang est littéralement éloigné de la tête d'un passager et il perd connaissance.

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Une force trop marquée -

Les simulations effectuées sur la boucle circulaire du Flip Flap montrent que les passagers étaient soumises à une force de 1 G à 14 G en l'espace d'une seconde. Les forces diminuaient ensuite à neuf G lorsque le grand huit atteignait le sommet, avant d'augmenter à nouveau à 14 G lorsque le grand huit revenait au bas de la boucle. Instantanément, les forces retombaient à 1 G.

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La structure en bois -

Les passagers du Flip Flap étaient complètement désorientés par l'expérience, d'autant plus que la structure du grand huit était principalement en bois, un matériau capable de s'étirer et de se comprimer sous l'effet de la pression.

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Un nouveau grand huit -

Le grand huit suivant construit à Coney Island (le Loop the Loop) a été construit en 1902 et a été conçu pour éviter les problèmes générés par le Flip Flap. Tout d'abord, il était entièrement fait d'acier, ce qui lui conférait une plus grande stabilité que le bois.

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Des forces moindres -

La boucle du grand huit a également été modifiée pour prendre la forme d'une goutte d'eau renversée. En comprimant les côtés, la transition dans et hors de la boucle du grand huit est plus aisée. Cela a permis de réduire les forces G et de rendre le trajet plus fluide.

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Un autre problème -

Même si ces questions ont été en grande partie résolues, les montagnes russes restent confrontées à un problème majeur : la capacité. À l'époque, aucune montagne russe ne pouvait accueillir plus de quelques passagers à la fois, car les boucles étaient petites, ce qui signifiait que les voitures devaient également être petites.

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Les limitations -

La plupart des wagons de montagnes russes ne pouvaient accueillir que quatre personnes, et les montagnes russes ne pouvaient être lancées que toutes les cinq minutes environ. En fin de compte, ce n'était pas une activité très lucrative.

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La fin de la voie -

Le Flip Flap a duré sept ans, tandis que le Loop the Loop a duré neuf ans. De nombreux autres grands huits dans d'autres parties du monde ont fermé leurs portes peu de temps après, et l'on pensait généralement que c'était la fin de la course pour les montagnes russes.

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Un nouveau monde -

En 1959, Disneyland en Californie a inauguré une attraction connue sous le nom de Cervin. Bien que le grand huit n'ait pas de boucle, il s'agit du premier grand huit au monde fabriqué en acier tubulaire.

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L'acier tubulaire -

Contrairement à l'acier ordinaire, qui est massif et extrêmement lourd, l'acier tubulaire est creux. Il est donc plus léger et plus facile à plier. Contrairement au bois, l'acier tubulaire peut supporter un poids beaucoup plus important.

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Un nouveau type de montagnes russes -

En 1976, le parc à thème Six Flags Magic Mountain a inauguré le tout premier grand huit à boucles en acier tubulaire. Ce grand huit, baptisé Great American Revolution, comprimait encore plus la boucle pour en faire ce que l'on appelle une "boucle clothoïde".

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La boucle clothoïde -

Avec les montagnes russes en forme de boucle clothoïde, les concepteurs avaient beaucoup plus de contrôle sur les forces G et sur le nombre de ces forces que les passagers devaient ressentir. Dans le cas du Great American Revolution, les forces G ne dépassent pas 4,9.

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Très, très haut -

L'acier tubulaire étant plus durable, la Great American Revolution a été construite à une hauteur de 35 mètres (113 pieds) et pouvait supporter 20 passagers à la fois.

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Un regain de popularité -

Depuis, la popularité des montagnes russes en boucle a explosé dans le monde entier. Certains parcs à thème proposent des doubles boucles et des boucles folles qui testent les limites de l'exaltation humaine.

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La tour de la terreur -

Actuellement, les montagnes russes ayant le plus grand nombre de forces G au monde sont la Tour de la Terreur, située dans le parc d'attractions Gold Reef City en Afrique du Sud. Les montagnes russes ont une force allant jusqu'à 6,3 G !

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Le plus haut -

La plus haute montagne russe à boucle verticale du monde se trouve en Chine et s'appelle le Flash. Il a été construit en 2016 à une hauteur étonnante de 52 mètres (171 pieds) et se trouve dans le parc d'attractions Lewa Adventure.

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L'Amérique du Nord -

Si vous cherchez la plus haute boucle verticale du continent nord-américain, ne cherchez pas plus loin que Six Flags Fiesta Texas, où un grand huit appelé Full Throttle peut se vanter d'une boucle de 49 mètres.

Sources: (Vox) (TwistedSifter) (Ultimate Roller Coaster) (American Coaster Enthusiasts) (The Cooper Union) (Britannica)

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