동역학으로 분석한 바이킹

처음에 기계가 열차를 최고점에 위치시키기 위해 일을 시작합니다, 최고점의 위치에너지는 9.81m⧍h = 9.81*(3750+1800)*(78-10)가 됩니다. 즉 3,702,294(J)이 됩니다. 또 이는 기계가 열차에 대해 해 준일입니다. 이후부터는 중력에 의해 운동이 기술되므로 도착하기 전까지는 기계가 열차에 일을 하지 않습니다. 이 에너지는 경사의 끝점인 부분에서 속도는 ½mv²= 0.5(3750+1800)v²= 3,702,294 따라서 v² = 3,702,294/0.5(3750+1800) = 36.53m/s 가 됩니다. 이 열차의 제원에서 보면 이론값보다 제원속도가 1m/s정도 차이를 보이는데 이는 에너지손실에 따른 차이로 생각됩니다. 롤러코스터의 특징인 회전부분에 대해 알아보겠습니다. 데스파라도의 곡률반경을 조사해봤는데 찾지 못했고 회전부분의 최저점의 높이도 알지 못했으므로 실제값은 모르겠습니다. 그래서 앞의 계산값으로 회전부분에서 역학적 분석을 해 보았습니다. 회전부분을 동심원이고 이원은 최고점까지 올라간다는 가정 하에 최고점의 속도가 0m/s(정지상태라고 가정)이고 최저점에서의 속도가 v = 36.53m/s이고 변위가 68m입니다. 따라서 곡률반경은 34m가 될것입니다. 최저점에서 a𝑛= v²/𝞺= 36.53²/34 = 39.25m/s² 그리고 a𝑛= v𝜃′이므로 𝜃′은 1.074m/s입니다.