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롤러 코스터(환상 특급) – 에너지 보존 법칙과 원심력
1,000m 이상 되는 길이를 시속 70km 이상의 속도로 3분여 만에 질주해 내는 롤러 코스터는 도르래같이 생긴 여러 개의 바퀴가 레일 사이를 굴러가도록 함으로써 탈선이 일어나지 않도록 만들어진 엔진 없는 기차다.
롤러 코스터는 모터에 의해 지상에서 일정한 높이까지 올려지지만 나중에는 급강하, 급회전 등으로 생기는 가속도에 의해 전기의 힘을 사용하지 않고도 빠른 속력으로 달릴 수 있다. 그리고 높은 곳에서 낮은 곳으로 내려 온 물체는 달리는 속도에 의한 에너지를 그대로 가지고 있기 때문에 코스가 아무리 복잡해도 달리는 속도 때문에 안정적으로 계속 달릴 수 있다.
원운동을 하는 모든 물체는 원 바깥으로 뛰쳐 나가려는 원심력을 갖지만, 롤러 코스터는 궤도에서 이탈을 방지하는 구심력을 대신하는 궤도가 있어서 안전하게 돌 수 있다. 열차가 공중에서 회전하는데도 사람들이 떨어지지 않는 이유 역시 마찬가지다. 우리 몸이 원운동을 할 때 갖고 있는 원심력과 중력이 일치하기 때문에 떨어지지 않는 것이다.
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