[자이로드롭 동역학적 분석] 동역학에서 본 자이로드롭의 분석

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레포트 > 공학계열
2007.01.04
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소개글

[자이로드롭 동역학적 분석] 동역학에서 본 자이로드롭의 분석에 대한 자료입니다.

1. 자이로 드롭

2. 자이로 드롭의 정지원리

3. 자이로드롭의 상승과 낙하

4. 자이로 드롭의 위치, 속도, 가속도

5. 자이로 드롭에 작용하는 힘

6. 자이로드롭의 일과 에너지

본문내용

1998년 세계 최초로 롯데월드에 설치된 자이로드롭은 94년 세계유기시설 공원협회에서 처음 소개된 놀이기구로 중앙의 타워, 탑승의자, 호이스트로 구성되어 있습니다.
ㆍ중앙타워 : 높이 78m, 최대지름 2m의 긴 원뿔 모양
ㆍ탑승의자 : 지름 9m의 원을 따라 40개 (40명 동시 탑승)
ㆍ호이스트 : 탑승의자와 4개의 고리로 연결
기본적으로 대략 78m의 높이에 지름2m의 원뿔형 기둥을 중심으로 사람들이 탈수 있는 탑승의자가 원뿔기둥의 둘레로 배치되어있는 형태를 취하고 있습니다. 이런 형태를 취하는 이유는 기본적으로 사람들에게 자유낙하의 속도보다 더 빠른 속도감을 느낄 수 있도록 하는 것이 목적이며 또한 원뿔기둥의 금속 도체를 이용하는 ‘와전류 방식’을 이용하여 자이로드롭의 낙하에 대한 제동장치의 역할을 위해서 입니다. 이는 마찰력을 이용하면 오래 사용했을 경우 파손 및 마모로 인한 정지에 이상이 생길 수 있습니다. 또한 전자석을 이용하는 경우 정전 시에 정지하지 못하는 불상사가 초래됩니다. 따라서 이러한 방법을 사용하지 않고 접촉하지 않으면서 정지하는 방법을 이용합니다. 최종적인 정지는 마찰등을 이용할 수도 있겠지만, 일단 그 전에 빠르게 낙하하던 속력을 급격히 줄여야 합니다. 그렇기 때문에 ‘와전류 방식’을 사용하는 것이며 결과적으로 자이로 드롭의 원뿔형 구조와 그 주위의 원형 탑승의자의 구조는 이런 두 가지의 역할을 위한 적절한 구조라고 할 수 있을 것입니다.
2. 자이로 드롭의 정지원리
원리는 금속(구리나 알루미늄) 주변에서 자석이 움직이면 금속을 통과하는 자기장이 따라서 움직이며 변하게 됩니다. 이러한 자기장의 변화로 인해 금속에 전자기 유도현상으로 전류가 발생하게 됩니다. 이 전류가 소용돌이처럼 생기기 때문에 맴돌이 전류라고 이름을 붙인 것 같습니다. 이 맴돌이 전류는 다시 자석처럼 자기장을 만들게 되는 데 자기장의 변화를 방해하는 것을 목적으로 생기기 때문에 자석과 반대의 극을 가지고 생기게 됩니다. 따라서 자석의 N극이 아래로 내려온다면 맴돌이 전류에 의한 자기장은 N극을 위로 하여 자석의 낙하를 방해하게 됩니다. 따라서 낙하체의 아래에 강력한 자석을 단다면 아무런 전기 없이 가운데 금속에서 발생하는 맴돌이 전류에 의해 낙하속력은 급격히 줄어들게 됩니다. 이는 낙하체의 속력이 빠를수록 자기장의 변화가 커지고 맴돌이 전류도 커져 방해하는 힘도 함께 커집니다.

하고 싶은 말

동역학 질점에서본 자이로 드롭의 운동분석
수식편집기 사용 수식으로 표현

#정지 #동역학 #속도 #위치

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