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L'histoire des
Montagnes russes
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Dans ce dossier assez long, je vais vous expliquer l'histoire des montagnes Russes. De la première à la dernière.
Il sera composé de 3 parties :
1- L'histoire
2- Les innovations
3- Le fonctionnement
1- L'histoire Le concept de « montagnes russes » vient des courses de luges se déroulant sur des collines de neige spécialement construites pour celles-ci, particulièrement dans les environs de Saint-Pétersbourg.
À la fin des années 1700, leur popularité est telle que des entrepreneurs commencent à copier l'idée ailleurs, en utilisant des voitures munies de roues attachées sur des voies. Une compagnie, Les Montagnes russes à Belleville, construit et s'occupe de montagnes russes à Paris, en 1812. Le premier looping est probablement construit à Paris, depuis un schéma anglais, en 1846. Le principe est le suivant : une personne dans un traîneau est lancée dans une boucle (ronde) d'environ quatre mètres de diamètre. Néanmoins, aucune de ces voies ne forme un circuit complet. La Marcus Adna Thompson dépose un brevet pour les premières montagnes russes le 20 janvier 1865. Dans les années 1880 les premières montagnes russes aux États-Unis sont basées sur des trains mus par gravité. Mises à disposition par des compagnies du chemin de fer, leur but est de divertir pendant les week-ends, lorsque le nombre de voyageurs diminue. Le premier circuit complet (en boucle) apparait en 1884 à Coney Island, un an plus tard Phillip Hinkle introduit le lift hill, un système tirant le train sur la première côte du circuit. En 1912, John Miller (souvent appelé le « Thomas Edison » des montagnes russes), développe une nouvelle roue, l'underfriction, qui permet au train d'aller très vite tout en restant sur le rail.
Peu après, les montagnes russes investissent les parcs d'amusement du monde entier. Une des plus célèbres historiquement est probablement The Cyclone à Coney Island, construite en 1927. Ces premières montagnes russes sont construites en bois, certaines comme Kennywood et Blackpool Pleasure Beach sont encore opérationnelles 70 ans plus tard.
La Grande Dépression marque la fin du premier âge d'or des montagnes russes, c'est à partir de là que les parcs d'attractions en général déclinent économiquement (comme un grand nombre d'entreprises).
En 1959, le parc à thème Disneyland de Disneyland Resort introduit un nouveau modèle de voie tubulaire en acier, mis en place sur le Matterhorn Bobsleds. Ce système a été développé conjointement par Walt Disney Imagineering et Arrow Dynamics. Au contraire de ses homologues en bois, ces montagnes russes permettent au train non seulement d'être guidé mais aussi d'être accroché à la voie, et ainsi de faire des loopings et de descendre autour d'un axe vertical.
Les plus grandes innovations impliquent des modifications du train. Certains font asseoir le passager dans une armature plus 'corps-à-corps', permettant aux jambes de rester en l'air et d'avoir une meilleure visibilité du sol. Une autre variation consiste à laisser les passagers dans une position debout. Certains trains ont des sièges face à l'arrière du véhicule, leurs utilisateurs ne peuvent pas prévoir les virages ou les descentes, cela augmente l'effet de surprise. Une des dernières innovations (vue sur le Hulk Coaster ou sur Space Mountain) consiste à propulser le train lors de la première montée, cela augmente la vitesse de départ.
En 2009, des montagnes russes lancées construites par S&S Power franchiront à nouveau le cap de 200 km/h après Kingda Ka. Sa vitesse de pointe sera de 217 km/h, le train sera propulsé en moins de 3 secondes, le nom prévu est Ring°Racer et sera situé en Allemagne.
2- les innovations :Pour ceux que ça intéresse, vous pouvez lire toutes les innovations depuis1800 à 2004!
Pour cela: cliquez ici 2- Le fonctionnement:
Contrairement à ce que certaines personnes pensent, les trains ne possèdent pas de moteurs et n'avancent donc pas par eux-mêmes, mais grâce à la gravité, et à des mécanismes situés sur les rails du circuit.
2.1- Les énergies mécaniquesLa vitesse des véhicules est donnée par une énergie qui est transférée au train au départ du circuit, et qui lui permet de rejoindre la fin du parcours. Cette énergie est souvent obtenue par une colline sur laquelle est hissé le train au moyen d'une chaîne que l'on appelle « crémaillère », mais peut aussi provenir d'un «lancement» du train grâce à des moteurs. Le train une fois hissé en haut de la colline aura accumulé un maximum d'énergie appelée « énergie potentielle » initiale dont l'expression est :
EP = m.g.Hoù m est la masse du train (passagers compris), g l'accélération de la pesanteur (environ 9,81 m/s/s) et H la hauteur du point le plus haut du circuit (en prenant le point le plus bas comme origine). Lorsque la vitesse du train est négligeable au point le plus haut, cette énergie potentielle initiale constitue l'« énergie mécanique » du train :
Em = EP = m.g.HLors de la descente, l'énergie potentielle va être transférée en une autre énergie appelée « cinétique » :E_c=\frac12.m.v^2(soit 0,5 multiplié par la masse du train, multiplié par la vitesse du véhicule au carré).
Ce transfert se réalise (théoriquement, si on néglige les déperditions par frottement) de telle sorte que la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique soit égale en tout point à l'énergie mécanique du train :E_m=E_P=E_p+E_c=m.g.h+\frac12.m.v^2où h est l'altitude du point considéré, et v la vitesse en ce point.
Dans le cas où le point culminant du circuit (altitude H) est suivi d'une descente vertigineuse vers le point le plus bas (altitude 0), la vitesse atteinte peut être spectaculaire. Elle est donnée par l'équation :
m.g.H=\frac12.m.V^2qui donne la valeur de V :
V=\sqrt(2.g.H)La vitesse atteinte sur le Silver Star d'un dénivelé de 73 mètres, est théoriquement de 37 m/s, soit plus de 130 km/h ! En pratique, les frottements diminuent la vitesse d'environ 20 %, ce qui reste respectable...
Ce phénomène de transfert d'énergie se produit à chaque montée et descente d'une colline, et se traduit donc par le ralentissement lors de la montée, puis de l'accélération lors de la descente. En dehors de tout frottement, ce mouvement pourrait être (quasi) éternel en circuit fermé. En réalité, ces énergies varient au fil du parcours et sont en quelque sorte « consommées » par la friction entre les rails et les roues des wagons, et par la résistance de l'air. L'énergie mécanique diminue le long du circuit, sa valeur finale est réduite et permet de freiner et d'arrêter le train en bout de course. C'est pour cette raison que les ingénieurs dans ce domaine cherchent à réduire le plus possible le contact entre les rails et le véhicule. Ce « problème » qu'est la friction, a été considérablement réduit avec l'apparition des montagnes russes en acier, mais si celles en bois continuent à être fabriqués c'est parce qu'elles produisent un effet de peur supplémentaire chez le passager, dû aux vibrations, liées à l'apparence instable de l'attraction.
