원형레일 열차 안에 열차를 만든다면?

Question

대규모의 원형레일을 설치합니다.

그 레일 위에 원형으로 이어진 A열차를 놓습니다.

A열차 안에 레일을 깔고 B열차를 놓은 후

A열차가 시속 90km로 회전, 그 안에 있는 B열차가 90km로 달린다면

질문

1. B열차 안에 있는사람은 시속180km 열차를 탄것과 동일한 효과를 보나요?

2. 만약에 가능하다면 동일한 방법으로 속도를 무한정으로 늘릴 수 있을까요?

3. 과학적(관성 등)으로 문제없이, 현재 지하철처럼 타고 다닐 수 있을까요(실현 가능성)?

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.

1. 네. A열차 내부에서 움직이는 것이므로 180 km로 달리는 것과 동일합니다.

2. 아니요. A열차는 B열차에서 발생하는 반작용을 감당해야하므로 실제 180에 해당하는 힘을 내야 합니다. 따라서 무한정 늘리는건 불가능합니다.

3.아니요. 에너지 전달은 단계를 거듭할 수록 효율이 떨어지므로 실제로는 180이 아니라 그 이상의 에너지가 필요합니다.굳이 그럴이유가 없죠.

Answer 2

안녕하세요.

1. 맞습니다.

2. 속도를 무한정 늘릴 수는 없습니다.

3. 현재 지하철처럼 타고 다니려면 사람이 타고 내릴 때 A열차와 B열차 모두 운행을 중단해야합니다.

A열차의 원심력 + B열차의 관성력 의 힘을 받아 멈출 때 더 큰 힘이 듭니다.

사람들도 중심을 잡기 힘들겠죠.

또한, 멈출 때 지금보다 더 많은 에너지가 사용되고 제동 시간, 거리도 길어지기 때문에 비효율적입니다.

과학적으로 문제는 없습니다.