어린이과학동아&수학동아 기사

우리가 평소에 재미있게 타는 롤러코스터에도 놀라운 과학 원리가 숨어 있다는 것을 알고 계십니까? 롤러코스터에는 아주 재미있고 신기한 원리가 숨어 있습니다. 여러 원리 중 하나는 바로 뫼비우스의 띠라는 성질을 가지고 있다는 것입니다. 뫼비우스의 띠는 어느 지점에서나 띠의 중심을 따라 이동하면 출발지의 정반대가 되는 곳에 도달할 수 있고, 계속 나아가 두 바퀴를 돌면 처음 위치로 돌아온다는 것입니다. 바로 롤러코스터는 이런 성질을 바탕으로 설계되었습니다.

사람들은 360도로 돌아가는 롤러코스터를 타도 왜 안 떨어질까요? 그 이유는 바로 구심력과 원심력의 원리가이 작용하기 때문입니다. 구심력은 원의 중심을 향하여 작용하는 힘입니다. 원심력은 원운동을 하고 있는 물체에서 원의 중심에서 멀어지려는 힘입니다. 원심력과 구심력은 크기는 같지만 방향이 다릅니다. 그래서 우리는 일상에서 롤러코스터를 타도 구심력과 원심력 원리 덕분에 떨어지지 않는 것입니다. 

롤러코스터는 엔진이 없는데도 어떻게 달릴 수 있을까요? 롤러코스터는 평평한 곳에서는 스스로 움직일 수가 없지만, 높은 곳에서는 중력에 의해 아래로 내려오게 됩니다. 경사가 심하면 심할수록 속도는 점점 더 빨라지는 것입니다. 이러한 위치의 차이를 이용하여 속도가 빨라지면서 엔진이 없어도 달릴 수 있는 것입니다. 한 마디로 롤러코스터는 친환경 놀이기구 중 하나라고 할 수 있습니다.

                                                                                               [사진 출처: 롤러코스터 타이쿤-지마의 행복한 환상, NEWSIS]