でんじろう先生のはぴエネ!毎週日曜 よる8時54分~ 私たちの生活で様々な役割を果たしているエネルギー。身近だけど、意外と知らないエネルギーをでんじろう先生がおもしろ解説で徹底解明します!

2010年7月25日放送 第69回

「エンターテインメントのエネルギー(4)ジェットコースターの原理」

エンターテインメントの粋を集めた遊園地の中でも、定番の人気アトラクションと言えば、ジェットコースターです。


(1)
ジェットコースターには、基本的にエンジンなどの推進装置は付いていません。
では、あのスピードとスリルはどのようにして生まれるのでしょうか?


(2)
実験で用意したのはジェットコースターをかたどったレールのついた模型。


(3)
小さな球をジェットコースターと見なして、レールの上を走らせてみます。


(4)
まずはレールの中間地点に球をセットして、レールの上を転がしてみます。


(5)
球の着地ポイントに水の入った容器をセットし、見事カップイン!


(6)
次に球を落とす高さを上げてみます。


(7)
レールの中間地点から球を転がして着地したポイントよりも遠いポイントに球は飛んでいきました。


(8)
高い所から球を離すと遠くまで飛ぶ。
つまり位置エネルギーが大きいのです。
※位置エネルギー・・・物体が置かれた場所や位置によって持つことができるエネルギー。
ジェットコースターは、高い所から滑り降りるエネルギーだけで、あのスピードとスリルを生み出しているのです。


(9)
続いての実験は、高さは同じですが、一方は直線。
もう一方はカーブ(曲線)になったレール。


(10)
鉄の球を同時に落としてみます。すると・・・


(11)
カーブしてい る方の鉄の球が、早く滑り落ちて行きました。
このカーブは “サイクロイド曲線” と呼ばれ、一番効率的に早く物体を降下させることができる曲線なのです。


(12)
ジェットコースターは、位置エネルギーを効率的に速度へつなげるため、この曲線が使われています。


★番組からのお願い★

「はぴエネ!」は大人から子供までを対象に、身近なエネルギーを理解し、興味を持つきっかけとなれるような番組を目指しています。
その為、当HPでも皆さんの参考にしていただけるよう、番組で紹介した初歩的な科学実験の一部を掲載していますが、ご家庭で行う場合には各自の責任において十分にご注意下さい。
特にお子様が実験をする場合には、必ず大人の監督・指導の下、行って下さい。番組の趣旨をご理解の上、以上宜しくお願いします。