놀이동산의 숨은 과학

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  등록일 : 2010-06-04

놀이동산의 숨은 과학 , 놀이동산 놀이기구 롤러코스터 - 미리보기를 참고 바랍니다.

저는 몇주일전에 서울랜드로 가게 되었습니다. 야호!
삼촌과 놀이동산에 온 저는
절로 소리를 질렀습니다. 신나고 재미있는 놀이 기구들을 탈 생각에 벌써부터 마음이 설렙니다. 저는 삼촌과 함께 제일 먼저 롤러 코스터로 향했습니다. 처음에 롤러 코스터는 천천히 레일 위를 올라갔습니다. 그러다가 어느 정도의 높이에 다다르자 롤러 코스터는 갑자기 빠른 속력을 내면서 아래로 곤두박질치듯이 떨어졌습니다.
"으악!"
기차에 타고 있던 사람들은 일제히 소리를 질렀습니다. 롤러 코스터가 오르락내리락할 때마다 가슴이 울렁거리기도 하고 머리가 쭈뼛쭈뼛 서기도 했습니다. 정신은 없었지만 그래도 짜릿한 기분이 들었습니다. 롤러 코스터를 타고 나서 저는 삼촌에게 물었습니다.
"삼촌, 천천히 올라가던 롤러 코스터가 갑자기 빠른 속력으로 내려가는 이유는 무엇이지요?"
이렇게 놀이동산에서 겪은 일을 바탕으로 호기심이 발동해 백과사전,인터넷을 통해 알아보았습니다.



롤러 코스터 - 위치 에너지는 운동 에너지로


빠른 속도로 레일 위를 굴러가는 롤러 코스터, 롤러 코스터는 1,000m가 넘는 거리를 3분 안에 질주해 냅니다. 사람들을 잔뜩 태운 롤러 코스터는 위로 솟구쳤다. 아래로 내리뻗었다. 이리저리 꼬였다 하는 레일을 시속 70km 이상의 속도로 씽씽 달려갑니다. 엔진도 달지 않은 채 높이도 일정하지 않은 레일을 어떻게 그렇게 빨리 달릴 수 있을까요? 처음에 느린 속도로 출발한 롤러 코스터는 일정한 높이에 이르면 큰 위치 에너지를 얻게 됩니다. 위치 에너지를 얻은 롤러 코스터가 중력에 의해 아래로 떨어지면 롤러 코스트가 가지고 있던 위치 에너지는 운동 에너지로 바뀌게 됩니다. 어떤 물체가 움직일 수 있는 힘을 운동 에너지라고 합니다. 각 위치에서 위치 에너지와 운동 에너지의 합은 항상 일정합니다. 따라서 높은 레일에 올라갔던 기차가 아래로 휘어진 레일을 따라 내려오면 위치 에너지는 줄어드는 대신 운동 에너지는 그만큼 늘어나겠지요. 큰 운동 에너지를 얻은 롤러…(생략)




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