2022/4/12

과학의 법칙으로 읽는다! 놀이공원의 구조와 즐기는 법 ~전편~


홋카이도의 길고 긴 겨울이 드디어 끝나고, 땅이 보이고, 봄의 싹이 트는 계절이 되었네요. 루스츠 리조트에서는 매년 이 계절, 골든 위크의 유원지 오픈을 향해서 절찬 준비중! 두꺼운 얼음 만들기에 힘쓰거나 어트랙션의 객차를 반입하거나 반짝반짝하게 연마하거나.

참고 : 놀이공원 오픈 준비 무대 뒤 (블로그 기사)


그럼 여러분도 놀이공원 오픈을 위해 마음의 준비를 해 봅시다. 이번 기사에서는, 보다 유원지를 깊게 즐기게 하기 위해, 「과학의 법칙」으로부터 인기 어트랙션을 읽어 내려가려고 합니다. 사실 롤러 코스터 등의 재미와 스릴은 원심력과 중력 등 과학 법칙이 크게 관련되어 있습니다. 읽으면 분명 공부가 될 것임에 틀림없어! 아이와 함께 꼭 지켜봐 주세요.

그중 1| 루프 더 루프에서 거꾸로 되어도 떨어지지 않는 것은 왜?


루프 더 루프는 유원지의 중심에 있는 놀이기구로, 레일의 양끝을 기점으로 맹스피드로 크게 원을 1회전과 간단한 형태의 직선형 코스터. 원을 그릴 때는 완전히 거꾸로 된 상태가 됩니다만, 왜 사람이나 객차는 떨어지지 않는 걸까요? 이것에 크게 관계해 오는 것은 「원심력」 물건이 원을 그리며 움직일 때 작용하는, 회전의 중심에서 밖으로 잡아당기는 힘입니다. 원심력은 속도가 빨라지면 커지는 성질을 가지기 때문에 루츠에서 최고 속도를 자랑하는 루프 더 루프에서는 아무렇지도 않습니다. 물이 담긴 양동이도 빨리 돌리면 거꾸로 해도 물이 떨어지지 않는 것은 같은 원리!

그중2|앞에 타는 것과 뒤에 타는 것 중 어느 쪽이 무서운가?


롤러 코스터는 앉는 자리에 따라 느끼는 짜릿함이 달라진다는 것을 알아채시는 분도 많습니다. 이것을 과학적으로 설명하는데 있어서 키워드는「G」. 지구의 중심으로 당겨지는 힘=중력을 1로 했을 때의, 힘의 크기의 단위입니다. 예를 들어 2G라면 몸무게가 50kg이신 분의 경우 100kg만큼의 중력을 느끼게 됩니다.

그리고 이 G는 속도의 힘이 가해지면 힘의 작용이 커지는 성질이 있습니다. 롤러코스터의 경우 내려오는 코스에서는 가속이 붙으면서 아래로 아래로 G가 커져가고, 특히 앞자리에서는 크게 몸이 짓누르는 듯한 힘을 느낄 수 있습니다.

반대로 앞의 객차가 하행에서 가속하여 아래로 힘이 가해지는 만큼, 가장 뒤의 객차는 그 힘이 약해집니다. 코스의 산으로 되어 있는 장소에서는 무중력 상태 (제로 G), 혹은 중력과는 반대의 상향력 「마이너스 G」가 걸려, 위로 끌어올릴 수 있는 힘이 작용합니다. 이 마이너스 G 때문에 뒷자리에서는 두둥실 엉덩이가 뜨는 듯한 스릴을 느낄 수 있는 것입니다.

그중 3| 선 것과 매달린 것은, 몸에 가해지는 힘은 다른가?


루스츠의 인기 코스터 중에는 레일에 대해 똑바로 서서 타는 스탠딩 코스터, 허공에 매달린 상태에서 타는 「허리케인」이 있습니다. 이 두 가지, 타는 방법이 정반대이기 때문에 전혀 다른 힘의 작용이 있을 것 같지만 실은 몸에 가해지는 힘의 종류는 동일합니다. 모두 먼저 나와 있는 「원심력」그리고 「중력」을 합친 「합력」을 몸으로 느끼고 있습니다. 단지 레일에 고정되어 있는 부분이 다른 만큼, 승차감은 전혀 다르기 때문에 재미있다. 각각 꼭대기에서는 스탠딩 코스터라면 몸이 위로 뻗어나가는 듯한 감각, 허리케인이면 하늘로 내던져지는 듯한 감각을 맛볼 수 있습니다. 꼭 비교해 보시고, 그 짜릿한 차이를 느껴보세요!

다음은 후편에서!


항상 즐기는 코스터도 가끔 다른 각도에서 보면 새로운 발견이 있네요! 전후의 차량을 비교해 보거나 힘이 드는 포인트를 찾아 보거나, 꼭 모두 시험해 보십시오.

다음은 후편으로! 아직도 과학의 힘으로 놀이공원을 해독해 봅시다!