റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ സവാരിയെ ജീവിതത്തോടുപമിച്ചുകൊണ്ട് അമേരിക്കന്‍ പോപ്പ് ഗായകന്‍ ബോണ്‍ ജോവിയുടെ ഒരു വിഖ്യാത ഗാനമുണ്ട്. വളഞ്ഞുംപുളഞ്ഞുമുളള പാച്ചിലും ഉയരങ്ങളില്‍ നിന്ന് കണ്ണ് തുറക്കും മുമ്പേയുള്ള വീഴ്ചയും പെട്ടെന്നുള്ള ബ്രേക്കുമെല്ലാമുള്‍പ്പെടെ ജീവിതത്തിന്റെ തനിപ്പകര്‍പ്പാണ് ഓരോ റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍  യാത്രയുമെന്ന് ബോണ്‍ ജോവി പാടുന്നു. ഓര്‍ത്താല്‍ ശരിയാണ്. പക്ഷേ മറ്റൊരു കാര്യം ഓര്‍ത്താല്‍ ശരിക്കും അദ്ഭുതപ്പെടും. ഡ്രൈവറോ എന്‍ജിനോ ഇന്ധനമോ ഒന്നുമില്ലാതെ റോളര്‍ കോസ്റ്ററുകള്‍ എങ്ങനെയാണ് ഇത്ര വേഗത്തിലും ഉയരത്തിലും തിരിഞ്ഞും മറിഞ്ഞുമോടുന്നത്? ഫിസിക്‌സ് അഥവാ ഊര്‍ജതന്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനതത്വങ്ങള്‍ മാത്രമാണിതിന്റെ പിന്നിലെ രഹസ്യം. അതിനപ്പുറം വലിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളോ ശാസ്ത്ര സമസ്യകളോ ഒന്നും റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ സവാരിക്ക് പിന്നിലില്ല. അക്കാര്യങ്ങള്‍ വിശദീകരിക്കും മുമ്പേ ആദ്യം റോളര്‍ കോസ്റ്ററുകളുടെ ചരിത്രം മനസിലാക്കാം. 

തുടക്കം റഷ്യയില്‍

റോളര്‍ കോസ്റ്ററുകളുടെ ചരിത്രമന്വേഷിച്ചുപോയാല്‍ നമ്മളെത്തുക 16-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ റഷ്യന്‍ ശിശിരത്തിലേക്കാണ്. മഞ്ഞുകാലത്ത് മരപ്പലകകള്‍ ചെരിച്ചുവച്ച് താഴേക്ക് ഉരസിവരുന്നൊരു വിനോദം 16, 17 നൂറ്റാണ്ടുകളില്‍ റഷ്യയില്‍ പ്രചാരത്തിലുണ്ടായിരുന്നു. ഇന്ന് കുട്ടികളുടെ പാര്‍ക്കുകളില്‍ കാണുന്ന 'സ്ലൈഡു'കളുടെ പ്രാകൃതരൂപമായിരുന്നു അത്. 70 അടി വരെ ഉയരമുള്ള ഇത്തരം സ്ലൈഡുകളില്‍ നിന്ന് ഉരസിയെത്തുക വലിയ മണല്‍ക്കൂമ്പാരത്തിലേക്കാകും. മഞ്ഞുമൂടിയ മരപ്പലകകളിലൂടെ താഴേക്കുളള ഈ സഞ്ചാരം ആളുകള്‍ക്ക് ഏറെ ഇഷ്ടമായിരുന്നു. ഇത് കണ്ട ഒരു ഫ്രഞ്ചുകാരന്‍ സ്വന്തം നാട്ടില്‍ ഇതേ പരിപാടി നടപ്പാക്കാന്‍ ശ്രമിച്ചെങ്കിലും ആദ്യഘട്ടത്തില്‍ വിജയം കണ്ടില്ല. ഫ്രാന്‍സിലെ ചൂടേറിയ കാലാവസ്ഥയില്‍ ഹിമപാളികള്‍ പെട്ടെന്ന് ഉരുകിത്തീരുന്നതായിരുന്നു കാരണം. ഐസിന് പകരം മെഴുകുപാളികള്‍ ഉപയോഗിച്ചും ആളുകളെ ഇരുത്തുന്ന മരപ്പലകയ്ക്ക് ചുവടെ ചെറുചക്രങ്ങള്‍ സ്ഥാപിച്ചുമെല്ലാം പല പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ഫ്രഞ്ചുകാര്‍ നടത്തിനോക്കി. കുഴപ്പങ്ങളെല്ലാം പരിഹരിച്ചതിന് ശേഷം 1817-ല്‍  'റൂസെസ് എ ബെലെവില്‍' എന്ന പേരില്‍ ലോകത്തെ ആദ്യ റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ ഫ്രാന്‍സില്‍  പ്രവര്‍ത്തനം തുടങ്ങി. 'റഷ്യയിലെ ബെലെവില്‍ കുന്നുകള്‍' എന്നായിരുന്നു പേരിന്റെ പൊരുള്‍. പിന്നീടങ്ങോട്ട് യൂറോപ്പ് മുഴുവനും റോളര്‍ കോസ്റ്ററിന്റെ പല പതിപ്പുകള്‍ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടുതുടങ്ങി. 
1800-കളുടെ മധ്യത്തിലാണ് അമേരിക്കയില്‍ റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ സംവിധാനം ആദ്യമായെത്തുന്നത്. പെന്‍സില്‍വാനിയ കുന്നുകള്‍ക്ക് മുകളില്‍ നിന്ന് മോച്ച് ചങ്ക് സ്വിച്ച്ബാക്ക് റെയില്‍വേ കമ്പനിയാണ് റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ ആരംഭിച്ചത്. കുന്നിന് മുകളിലേക്ക് കല്‍ക്കരി എത്തിക്കാനുളള റെയില്‍വേ ലൈന്‍ റോളര്‍ കോസ്റ്ററായി പരിഷ്‌കരിക്കുകയായിരുന്നു. ഒരു നിക്കല്‍ കൊടുത്താല്‍ സഞ്ചാരികള്‍ക്ക് റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ ട്രെയിനില്‍ കയറി മുകളിലെത്താം. അവിടെ നിന്ന് അതിവേഗത്തില്‍ വണ്ടി താഴേക്കിറങ്ങും. പിന്നീടങ്ങോട്ടുളള അരനൂറ്റാണ്ട് റോളര്‍ കോസ്റ്ററുകളുടെ നല്ല കാലമായിരുന്നു. പാശ്ചാത്യ രാജ്യങ്ങളിലെല്ലാം റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ റൈഡുകള്‍ പതിവ് കാഴ്ചയായി. രണ്ടാം ലോകമഹായുദ്ധവും 1930-കളിലെ ആഗോള സാമ്പത്തിക മാന്ദ്യവുമെല്ലാം സംഭവിച്ചതോടെ റോളര്‍കോസ്റ്റര്‍ വ്യവസായം അല്‍പമൊന്ന് മന്ദഗതിയിലായി. 1970-കള്‍ക്ക് ശേഷമാണ് റോളര്‍കോസ്റ്ററുകള്‍ക്ക് വീണ്ടും പ്രചാരം ലഭിച്ചുതുടങ്ങിയത്. അപ്പോഴേക്കും സാങ്കേതികവിദ്യകളും ഒരുപാട് മാറിയിരുന്നു. ഇന്നിപ്പോള്‍ ചെറുനഗരങ്ങളിലെ ഷോപ്പിങ് ഫെസ്റ്റിവലുകളില്‍ പോലും റോളര്‍കോസ്റ്റര്‍ റൈഡുകളുടെ പല വകഭേദങ്ങള്‍ കാണാം. അമ്യൂസ്‌മെന്റ് പാര്‍ക്കുകളിലെ ഏറ്റവും വലിയ ആകര്‍ഷണവും ഇതുതന്നെ. അമേരിക്കയിലെ സിക്‌സ് ഫ്‌ളാഗ്‌സ് ഗ്രേറ്റ് അഡ്വഞ്ചര്‍ പാര്‍ക്കില്‍ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുളള 'കിങ്ഡാ കാ'യാണ് ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും ഉയരത്തിലോടുന്ന റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍. 456 അടി ഉയരത്തില്‍ വരെ പൊങ്ങി ഞൊടിയിടയ്ക്കുള്ളില്‍ കുത്തനെ താഴേക്കൊഴുകും 'കിങ്ഡാ കാ'. യു.എ.ഇയിലെ ഫെറാറി വേള്‍ഡ് അബുദാബി അമ്യൂസ്‌മെന്റ് പാര്‍ക്കിലുള്ള 'ഫോര്‍മുല റോസ'യാണ് ലോകത്തേറ്റവും വേഗത്തില്‍ നീങ്ങുന്ന റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍. മണിക്കൂറില്‍ 240 കിലോമീറ്ററാണ് 'ഫോര്‍മുല റോസ'യുടെ വേഗം. 

roller coaster ride

ഇനിയറിയാം രഹസ്യം 

റോളര്‍ കോസ്റ്ററുകളെ അടുത്തുകണ്ട് പരിശോധിച്ചാല്‍ മനസിലാകും അതിനൊരു എന്‍ജിനില്ലെന്ന്. കോസ്റ്റര്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന ട്രാക്കുകളാകട്ടെ ഉയര്‍ന്നും താഴ്ന്നും കുന്നുകളുടെ രൂപത്തിലാകും. അതില്‍ ആദ്യത്തെ കുന്ന് അല്‍പമധികം ഉയരത്തിലാവും. മോട്ടോര്‍ ഘടിപ്പിച്ച ചങ്ങല ഉപയോഗിച്ച് ആദ്യത്തെ കുന്നിന്റെ മുകളിലേക്ക് കോസ്റ്ററിനെ എത്തിക്കുക എന്നതാണ് സവാരിയുടെ പ്രഥമഘട്ടം. കോസ്റ്റര്‍ ഉയരത്തിലേക്ക് പോകുന്നതനുസരിച്ച് അതിന്റെ സ്ഥിതികോര്‍ജം (Potential energy) ഉയര്‍ന്നുകൊണ്ടേയിരിക്കും. കുന്നിന്റെ ഒത്തമുകളിലെത്തുമ്പോള്‍ സ്ഥിതികോര്‍ജം അതിന്റെ പാരമ്യത്തിലെത്തും. പിന്നെ പണിയെടുക്കുക ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ശക്തിയാണ് (Gravity). ഗുരുത്വാകര്‍ഷണശക്തി കാരണം കോസ്റ്റര്‍ വലിയ വേഗത്തില്‍ താഴേക്ക് വരും. സൂക്ഷിച്ചുവച്ചിരുന്ന സ്ഥിതികോര്‍ജമെല്ലാം പ്രവര്‍ത്തനോര്‍ജമായി (Kinetic energy) മാറും. താഴേക്കുളള വരവിന്റെ വേഗം കൂടുന്നതനുസരിച്ച് പ്രവര്‍ത്തനോര്‍ജവും കൂടും. ആ ഊര്‍ജമുപയോഗിച്ച് റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ മറ്റ് കയറ്റിറക്കങ്ങള്‍ സുഖമായി പിന്നിടും. ജഡത്വം അഥവാ inertia കാരണമാണ് റോളര്‍കോസ്റ്ററുകള്‍ക്ക് എഞ്ചിന്‍ ആവശ്യം വരാത്തത്. അതിന് തുല്യമായതോ അതിനേക്കാള്‍ ശക്തി കൂടിയതോ ആയ വസ്തു ഇടപ്പെട്ടില്ലെങ്കില്‍ ചലിക്കുന്ന ഒരു വസ്തു അതിന്റെ ചലനം തുടര്‍ന്നുകൊണ്ടേയിരിക്കുമെന്നാണ് ഐസക് ന്യൂട്ടന്റെ ചലനനിയമം പറയുന്നത്. 

ആദ്യത്തെ ഉയരത്തില്‍ നിന്ന് താഴേക്ക് വീഴുമ്പോഴുണ്ടാവുന്ന പ്രവര്‍ത്തനോര്‍ജം കൊണ്ടാണ് റോളര്‍ കോസ്റ്ററുകള്‍ അതിന്റെ സവാരി മുഴുവന്‍ പൂര്‍ത്തിയാക്കുന്നത്. ഇടയ്ക്കിടയ്ക്ക് ചെറിയ കയറ്റിറക്കങ്ങള്‍ ഉണ്ടാവും. കയറ്റത്തില്‍ നഷ്ടപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജം ഇറക്കത്തില്‍ തിരിച്ചുപിടിക്കുന്നു. സവാരിയുടെ ഹരം കൂട്ടാനായി റോളര്‍ കോസ്റ്ററുകള്‍ ഇടയ്ക്ക് വശങ്ങളിലേക്ക് തിരിയുകയും ചെരിയുകയുമൊക്കെ ചെയ്യും. അതിന് വൈദ്യുത മോട്ടറുകളുടെ സഹായം കൂടിയേ തീരൂ. 

റോളര്‍ കോസ്റ്ററിലെ ഉയരത്തില്‍ നിന്ന് പെട്ടെന്ന് താഴേക്കിറങ്ങുമ്പോള്‍ തോന്നുന്ന ഭാരമില്ലാത്ത അവസ്ഥ ഏവര്‍ക്കുമിഷ്ടമാണ്. ആ തോന്നലിന് പിന്നിലും ഫിസിക്‌സിലെ രണ്ട് ശക്തികളാണ്. ഗുരുത്വാകര്‍ഷണശക്തി നമ്മളെ താഴേക്ക് പിടിച്ചുവലിക്കുമ്പോള്‍ ജഡത്വം നമ്മളെ മുകളില്‍ തന്നെ പിടിച്ചുനിര്‍ത്താന്‍ ശ്രമിക്കുന്നു. രണ്ടും കൂടി ഒരേസമയം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതുകൊണ്ടാണ് ചിറകില്ലാതെ പറക്കുന്നതുപോലെ നമുക്ക് തോന്നുന്നത്. 

സവാരിക്കൊടുവില്‍ റോളര്‍ കോസ്റ്റര്‍ എങ്ങനെ നിര്‍ത്തുമെന്നതാണ് അവസാനമായി അറിയേണ്ടത്. എയര്‍ ബ്രേക്കുകള്‍ക്കൊപ്പം ഫിസിക്‌സിലെ രണ്ട് ശക്തികള്‍ ഇവിടെയും സഹായത്തിനെത്തുന്നു. ഘര്‍ഷണം (friction), പ്രതിശക്തി (Resistance) എന്നിവയാണത്. കോസ്റ്റര്‍ ഏറെ നേരം റെയിലുകളില്‍ ഉരസിനീങ്ങുന്നതോടെ ഘര്‍ഷണവും പ്രതിശക്തിയും രൂപപ്പെടും. അതിന്റെ ഫലമായി വേഗം കുറയും. വേഗം നന്നായി കുറയുന്ന സ്ഥലത്ത് വച്ച് എയര്‍ബ്രേക്കുകള്‍ കൂടി പ്രയോഗിക്കുമ്പോള്‍ സവാരിക്ക് അവസാനമായി. 

(2019 നവംബര്‍ ലക്കം GK & Current Affairs മാസികയില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്)

GK & CA

  ഏറ്റവും പുതിയ GK & Current Affairs മാസിക വാങ്ങാന്‍ ഇവിടെ ക്ലിക്ക് ചെയ്യുക 

 

 

Content highlights: how roller coaster work, science of roller coaster, physics