该文档讨论了过山车设计中的能量守恒原则和恐惧因素的几何设计，强调通过高处落下拉动乘客的刺激体验。还介绍了绿色和可持续能源的概念，探讨如何利用自然运动转化能量，例如太阳能、海浪和燃料电池。最后讨论了可持续性的重要性，强调人类对环境资源的使用与污染需维持在自然自我恢复的能力之内。

1. 981 Sciences for Designers Week 8-II The Conservation of Energy Applications Green or sustainable energy

2. The science behind the deadly roller coaster ride in the movie Final Destination 3

3. How to design a thrilling roller coaster ride? - This will be a project in design fundamentals in the next semester.

4. Basic elements of a modern roller coaster

5. The track for the roller coaster can be an artwork .

6. The principle of a roller coaster : lifting the train to a very high place . Letting the train fall freely due to gravity . The geometry of the track is designed to meet desired fear factor .

7. What is the fear factor ?

8. People feel afraid, or excited, when their speed or direction of motion is changing; that is, when they are accelerated . acceleration in speeding up S S 0-100km/h 12s 3.8s a a

9. acceleration in changing direction a a

10. What causes the sense of fear to people who are accelerating? The acceleration of an object cannot be enabled without a push or pull from another object. S S Newton’s 2nd law: F

11. 50km/h S S S S rest, 0km/h a F

12. An authentic example of in measuring force via acceleration interaction design MS X-Box 360 control for the next generation

13. Therefore, as long as we know the acceleration of a person experienced at each points along the track, we can orchestra the variation of fear factor. But how? We need one more knowledge …

14. v=0 v=0 v=0 不變

15. a 不變

16. Summary To design a roller coaster ride, lifting the train to a very high place . Letting the train fall freely due to gravity . The geometry of the track is designed to meet desired fear factor . Determine U+K Let U  K Change height & curvature (R) to acquire desired a

17. 能量轉換 (between U & K ) Are they other forms of energies? 直指 : 能量守恆定律

18. Why, in the tragedy in the movie, did the train stop at the top of the loop? v=0 Because some of K+U is taken away by friction , in to heat . Heat （熱） , K( 動能 ) and U （位能） are three types of energies.

19. 攜帶式發電機、微型發電機 Electric energy is a potential energy. 原理： 人體運動或自然背景振動之 動能 帶動發電機之輪轉機構，轉換成 電能 。

20. 綠能技術： 薄膜太陽能板 特 色： 價廉、易生產，大面積鋪設 原理： 太陽能 激活材料內光電流，轉換成 電能 。

21. 波浪如何帶動物體運動？ http:// tw.youtube.com/watch?v =tt_lqFyc6Co 原理： 海水 動能 帶動發電機窩輪葉片，轉換成 電能 。 海浪發電

22. 原理： http://tw.youtube.com/watch?v=qRUl1mJQHmc 原理： 潮汐時海水 動能 帶動發電機渦輪葉片，轉換成 電能 。 潮汐發電

23. 燃料電池 ( fuel cell ) 的原理 原理： 利用 觸媒 將氫、氧混合氣體之 化學能 釋出，轉換成 電能 。

24. 從能量轉換的角度看燃料電池 問題：燃料氫氣從何而來？如何產生？ H 2 , O 2 H 2 O 激發反應之能量（由觸媒提供） 釋出之能量

25. 以水為燃料的車 自頭到尾，你有得到任何能量嗎？（這個設計是否跟連動債很像？） Fuel Cell Motor Transmission H 2 electrolysis H 2 H 2 O H 2 , O 2 H 2 O H 2 O

26. 綠能 或永續能源的概念 ： 將 潛伏 在自然界的能量 釋出，或利用自然運動的 動能 ，轉化為 電 。 這些發電方式 不產生溫室氣體 ，或其它危害環境的廢物。所以石化燃料均不算。

27. 封閉系統 開放系統 生命 位能、動能 位能、動能 熱 位能、動能 位能、動能 熱 光

28. 永續性 sustainability 永續性是指一種 平衡 狀態，人類對環境之取用資源與污染，在環境 自我復癒 的能力之內。 人的 社會 自然環境 能量 資源 污染