원심력자전거

영상제목 : 원심력 자전거를 타고 360도 회전
(자막)안녕하십니까.
국립중앙과학관 안태범연구관입니다.
여기있는 원심력 자전거는 운동에너지와 위치에너지 원심력과 중력등
여러가지 힘과 운동을 복합적으로 체험할 수 있는 장치입니다.

자전거의 페달을 밟으면 자전거를 움직이게 하는 운동에너지가 생기고
원형레일을 따라 위로 올라가면서 위치에너지로 변환됩니다.
힘이 다한 자전거는 아래로 떨어지는데 이때는 반대로 위치에너지가
운동에너지로 변환되는것을 의미합니다. 자전거 페달을 밟아 계속 에너지를 추가하면
결국 자전거는 원형레일에 최고점을 넘어 한바퀴를 돌 수 있습니다.
물론 자전거에 발생하는 마찰 손실을 지속적으로 보존해주면서 자신의 몸무게를
이길만큼에 힘이 있어야 최고점에 다다를 수 있을 것입니다.

회전하는 자전거는 중심축에 연결된 지지대에 의해
구심력이 작용하고 이와는 반대로 탑승자는 중심에서 멀어질려고 하는 원심력을 느끼게 됩니다.
자전거가 최저점에 있을때는 중력의 방향과 원심력의 방향이 더해져
탑승자에 가해지는 힘이 클것이며,
반대로 최고점에서는 두 힘이 서로 상쇄하여 느껴지는 힘이 아주 작을 것입니다.

이제 원형레일을 한바퀴 돌기 위해서 지구가 당기고 있는
나의 몸무게를 이겨내는 것이 얼마나 어려운지 그리고 그것을 이겨내어 한바퀴 돌때 얼마나
짜릿한 경험을 하게 되는지 직접 체험해보시기 바랍니다.