Die Hauptkraft, die auf eine Achterbahn wirkt, ist die Schwerkraft. Schwerkraft ist die Anziehungskraft zwischen zwei Objekten mit Masse. Je größer die Masse eines Objekts ist, desto größer ist die auf es wirkende Gravitationskraft.
Normalkraft
Die Normalkraft ist die Kraft, die eine Oberfläche auf einen damit in Kontakt stehenden Gegenstand ausübt. Die Normalkraft steht immer senkrecht zur Oberfläche. Die auf ein Achterbahnauto wirkende Normalkraft wird von der Schiene ausgeübt. Die Normalkraft verhindert, dass das Achterbahnauto von der Strecke fällt.
Reibung
Reibung ist die Kraft, die der Bewegung zweier miteinander in Kontakt stehender Objekte entgegenwirkt. Je größer die Reibungskraft, desto schwieriger ist es für die Objekte, sich zu bewegen. Zwischen den Rädern des Achterbahnwagens und der Schiene entsteht Reibung. Die Reibungskraft trägt dazu bei, das Achterbahnauto abzubremsen.
Zentripetalkraft
Die Zentripetalkraft ist die Kraft, die auf ein Objekt wirkt, das sich auf einer Kreisbahn bewegt. Die Zentripetalkraft ist immer auf den Mittelpunkt des Kreises gerichtet. Die Zentripetalkraft, die auf ein Achterbahnauto wirkt, wird von der Schiene ausgeübt. Die Zentripetalkraft verhindert, dass das Achterbahnauto von der Strecke fliegt.
Kinetische Energie
Kinetische Energie ist die Energie der Bewegung. Je größer die Masse eines Objekts und je schneller es sich bewegt, desto größer ist die kinetische Energie. Das Achterbahnauto hat kinetische Energie, weil es sich bewegt. Die kinetische Energie der Achterbahn wird beim Bergauffahren in potentielle Energie und beim Bergabfahren wieder in kinetische Energie umgewandelt.
Potenzielle Energie
Potenzielle Energie ist die Energie der Position. Je größer die Masse eines Objekts und je höher es sich befindet, desto größer ist die potentielle Energie. Das Achterbahnauto verfügt über potenzielle Energie, da es sich in einer Höhe über dem Boden befindet. Die potentielle Energie des Achterbahnautos wird beim Bergabfahren in kinetische Energie umgewandelt.
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