야구 경기 속 숨겨진 과학이야기
어느덧 4월의 끝자락입니다.
여러분은 봄하면 뭐가 제일 기대되시나요?
봄의 시작을 알리는 벚꽃? 푸릇푸릇한 녹음?
4월이 되면 많은 이들의 가슴을 뛰게 만드는 것이 하나 있죠.
그것은 바로 프로야구 개막입니다.
야구에는 우리가 모르는 과학이 숨겨져 있다고 하는데요.
어떤 과학이 있는지 지금부터 함께 확인해 보시죠.
야구공 실밥, 괜히 108개가 아니다?
야구공의 실밥을 세어보신 적 있으신가요?
야구공에는 108개의 실밥이 있는데요.
실밥을 통해 공의 표면을 울퉁불퉁하게 만들어 공기의 저항을 줄여줍니다.
이를 통해 타자는 공을 더 멀리 보낼 수 있고,
투수는 타구 속도를 증가시킬 수 있습니다.
그냥 꿰맨 자국이 아닌 야구공이 받는 마찰을 줄여
공의 속도와 공의 변화를 극대화하기 위한 과학이 숨어있는 것이죠.
변화구의 원리
직구도 멋있지만 휘어지며 도는 변화구도 너무 멋지지 않나요?
이 변화구에서도 과학의 원리를 찾아볼 수 있답니다.
구기 종목에서 공의 궤적이 바뀌는 원리는
공이 회전할 때 생기는 마그누스 효과인데요.
마그누스 효과란
회전하며 날아가는 공이 공기와 만났을 때 한쪽은 공기의 저항을 받아 압력이 높아지고 다른 한쪽은 상대적으로 압력이 낮아지는 현상으로 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 공이 휘어짐
투수가 공을 던질 때 공을 쥐는 방법을 달리해
마그누스 효과를 활용하여 공의 회전에 변화를 줘
원하는 방향으로 휘어지는 변화구를 만들 수 있는 것입니다.
그래서 직구보다 느린 공은 회전에 따라 압력이 낮아지는 쪽으로
크게 휘어 타자가 쉽게 치지 못하게 되는 것입니다.
홈런이 그리는 환상의 곡선
홈런은 안타보다 더 큰 포물선을 그리며 운동합니다.
이 포물선 속에서도 과학이 숨겨있답니다.
평범한 타구가 높이 뻗어 펜스를 넘어가려면 완벽한 포물선을 이루어야 하는데
포물선 운동은 45° 각도일 때 최대의 비거리를 갖습니다.
이 비거리는 발사 각도와 초기 속도로 정해지는데요.
각도가 높아질수록 공이 공중에 머무는 시간이 길어지기 때문에
실제로는 공기의 저항을 받아 비거리가 짧아집니다.
긴 체공 시간을 요구하는 투포환은 40°~44°의 각도로 최대 비거리를 가지며
공이 가벼운 골프는 체공 시간이 짧아야 좋기 때문에
12° 내외로 던져야 알맞은 포물선 운동이 됩니다.
홈런을 만드는 스위트 스폿
타자가 홈런을 치려면 0.19초 시간 내 정확한 판단력으로 배트의 끝부분에서
약 17cm 정도 떨어져 있는 스위트 스폿(sweet spot)에 정확하게 공을 맞혀야 합니다.
이 스위트 스폿과 공의 중심에서 1.9cm 정도 아래에 있는 곳이 정확히 만나면
팔에 가해지는 충격을 최소화하면서 최대의 운동 에너지를
공에 전달해 주어 타자의 손도 편안하고 홈런도 만들어낼 수 있답니다.
그뿐만 아니라 홈런을 치는 데는 각도와 함께 타구 속도도 매우 중요합니다.
아무리 각도가 완벽하다고 해도 공이 느리다면
외야수가 날아오는 공을 잡기 위한 계획은 충분하겠죠?
그렇다면 홈런을 위한 타구 속도는 어떻게 될까요?
홈런을 위한 최소한의 타구 속도는 무려 100mph라고 합니다.
1시간에 160km 이상을 나아가는 속도라고 하니 정말 엄청나죠?
지금까지 야구에 숨겨진 과학을 소개해 드렸습니다.
흥미진진하게 보던 야구 속에 이런 과학이 숨겨있었다니
재밌고 놀랍지 않으신가요?
지친 일상에 활기를 더하는 프로야구,
과학의 원리와 함께 즐거운 관람하세요!
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