【ヴォイニッチの科学書】　Chapter-226　ジェットコースターの楽しみ方

2009年1月24日
Chapter-226　ジェットコースターの楽しみ方　

（前回の放送｜トップページ｜次回の放送）

　ジョットコースターの魅力の一つが体にかかる力の変化です。これを科学的に考えてみると、重力加速度、空気抵抗、遠心力、レールと車輌の摩擦など様々な力が複雑に加算されています。ただ、現実問題としては体にかかる力は重力と遠心力の二つの力でだいたい説明ができます。遠心力というのは円を描くような運動によって外向きに働く力です。重力は一定ですが、遠心力は速度が速いほど、カーブがきついほど強い力（G）が生まれます。

　最近のジェットコースターでは5G、6Gに達するものもありますが、これは60kgの体重が300kg、360kgにもなるほど押さえつける力です。ジェットコースターで強いGがかかるのは一瞬ですが、あまりにGが大きくなったり、長時間続いたりすると一時的に脳や目が酸欠になり思考能力が低下したり視野が黒くなったりしますし、もっと激しくなると毛細血管が破裂するなどして危険です。

　では、ジェットコースターで最高のGがかかるのはどこでしょう。遠心力を計算式で表すと
遠心力F=(mv^2)/R
となります。ここで、mはコースターの質量、vはコースターの速度、Rはコースの半径になります。遠心力Fを大きくするには、分母を小さくし、分子を大きくすればよいことになります。車輌の重さは一定ですのでmは関係が無くなり、vつまり速度を大きく、Rつまりコースの半径を小さくすればFは大きくなります。実際にFが最も大きくなるのは、頂上から急加速で坂を下って、次の上りにかかる直前です。速度も最高に出ていますし、下りから上りにかかる部分は一般にコースの半径は小さくなっています。

　では車輌の前の方と後の方、スリルがあるのはどちらでしょうか？
　これはコースによります。ループでのGを楽しみたい人は先頭に乗ってください。逆に最後部がループに入る際には先頭はすでにループを上り始めているために、先ほどの式のvが小さくなってFが小さくなるため、後ろに行くほど遠心力が小さくなるからです。

　らくだの背とよばれるコースの凸状の部分での浮遊感を楽しみたい方は後ろに乗ってください。最後部がらくだの背の頂上に来るころには、先頭は坂を下り始めていますので速度が上がっており、Fが大きくなるからです。