过山车是人们熟悉的娱乐项目，而其中大回环几乎是必选动作。在我们幼年的时候常常觉得诧异，车倒着开怎么会不掉下来？后来我们观察到大多数过山车轮子都是多个方向卡在轨道上的，无论以何种速度和方向，车都不会掉下来。后来上中学，我们又知道了，即使没有各个方向完全卡在轨道上的车，也可以稳稳地倒着开，比如捷豹最近80周年，就玩了个大的：他们拿真车在高近20米的环形轨道上玩了个摩天轮飞车。
从轨道侧面来看，车如果在圆形轨道上要顺利通过，则运动到每一点时都需要一个指向圆形的向心力维持它做圆周运动。在较低的位置，这个向心力主要由路面对车的支持力提供，而且这个支持力往往大于重力的分量，所以坐过山车前半段会有超重感。而到了较高的位置，向心力则由重力在垂直路面方向的分量，以及路面对车的支持力两者一起提供，这就是为什么到后半段会有一定的失重感。
而要使车不掉下来，关键点在于车通过最高点时，重力要全部用于提供做圆周运动所需的向心力；所需的向心力又与速度的平方成正比，所以车通过这一点的最小速度至少要满足：先考虑无摩擦的情况，根据机械能守恒，则可以算出车通过最低点的速度至少要满足：最近也不知道是谁开了一个坑，说要果壳实验室玩玩这个，还给了我们一个1.5m高的轨道。本着有坑就要填上的精神（并不是本意），我们就小小尝试了一下。
使用实验室现有的设备做了一辆小车，3D打印了车壳，底盘使用激光切割机制作。按先前的推导，轨道高度1.5m也就是2r=1.5m，算出小车在通过最高点和最低点分别需要达到9.76km/h和21.8km/h。第一次试验发现，我们的模型车在最低点达到了21.8km/h的速度却仍没能顺利通过大回环……噢……等等，21.8km/h是不计阻力算出的结果。在有阻力的情况下，驶入最低点速度还应该更快。
但摩擦损耗不便计算，只好用实验尝试调整，于是我们换用功率更大的电机来试验。这大概也是为什么人家最高时速能跑到200km/h左右的车，只用来挑战一个最低点速度87km/h的项目了吧，就是为了留足动力空间以防加速不够。换过电机后的模型车，终于顺利通过了。喏，最终视频在这里：还有人可能会说，通过大回环受到的加速度挺大的吧，车手会不会受到损伤呢？
的确，在捷豹F-Pace挑战大回环过程中最大加速度达到6.5g，也就意味着你要承受自己体重6.5倍的力。一般人在从头到脚的方向上最多能承受自重4倍左右的力，所以这些车手都是要经过专门训练的。而为了防止车手在车辆震动事在车内受到损伤，汽车也要进行一些改装。车手被多点式安全带牢牢绑在赛车安全座椅上，避免振动时被甩出座椅区域。
而驾驶舱内部也加装了防滚架，在翻车、撞击等一些冲击下，可以为车内人员提供生命空间。
模型车挑战大回环尚有反复实验的机会，真车挑战就都得靠先前的设计和计算应对所有可能发生的意外，这着实是对车辆性能和安全以及车辆工程团队的多重考验。