Cara analisis Gerak Roller Coaster, Usaha dan Energi

ketika sebuah Roller Coaster akan bergerak melingkar dari titik A ke B seperti pada gambar, maka Roller Coaster tersebut harus memiliki kecepatan minimum di titik C dan B supaya dapat bergerak melingkar penuh tanpa jatuh.

pada titik C ada beberapa gaya yang bekerja pada Roller Coaster

gaya normal (N) dan gaya beban (w), dimana N + w = Gaya Sentripetal

supaya bisa mengitari penuh lingkaran, nilai gaya normal N di titik C harus = 0 (agar tidak terpental saat memutar) 

N + w = Gaya Sentripetal

0 + w = Fs

m.g = m.$\frac{v^2}{R}$ 

v = $\sqrt{g.R}$

maka kecepatan minimum di titik terendah B agar dapat melingkar penuh dapat diketahui

dengan menggunakan Hukum kekekalan Energi antara titik B dan C

EK B + EP B = EK C + EP C

$\frac{1}{2} . m . v^2 $ + 0 = $\frac{1}{2} . m . v^2 $ + mgh

$v^2$ = gR + 2gh

$v^2$ = gR + 2g(2R)

v = $\sqrt{5gR}$