과학1. 골프 공은 왜 곰보일까?

20세기에 들어와 골프공의 표면을 옴푹 옴푹 파이게 함으로써 골프경기에 혁명이 일어났습니다. 표면이 매끈할 때 65m밖에 못 날아가던 것이 275m까지 날게 된 것입니다. 15세기에 골프가 처음 시작될 때에는 속에 깃털을 넣은 매끈한 가죽공이 사용되었습니다. 그런데 공이 클럽에 맞아 옴푹 옴푹 자국이 난 뒤에 훨씬 멀리 간다는 사실이 드러났습니다. 그래서 골프 공 제조업자들은 홈이 파인 공을 만들기 시작했습니다.

 

홈이 파이면 공이 멀리 날아가는 이유는 무엇일까요?

 

공이 날아갈 때에는 얇은 공기 층이 앞쪽 표면에 달라붙습니다. 공을 지나가면서 그 공기 층은 표면에서 떨어져나가 위쪽에 소용돌이치는 무늬를 이루게 됩니다. 소용돌이 하는 공기로 인해 공의 속도는 느려지는데 곰보 모양이 있는 경우에는 공기가 공 표면에 찰싹 달라붙고 떨어져 나갈 때도 아주 가느다란 공기 흐름이 생기기 때문에 공의 속도가 많이 느려지지 않습니다. 또 골프 공은 칠 때 반드시 위로 스핀이 걸리기 때문에 공기를 공 위쪽으로 감아 올리고 그 공기는 회전으로 인해 공 아래쪽으로 가는 공기보다 빨리 움직입니다. 그러면 아래쪽보다 위쪽의 압력이 낮아 오랫동안 하늘에 떠 있게 된답니다.

 

 

☞ 보고 또 보고

 

▶양력 : 액체나 기체와 같은 유체 속에서 비행기 등의 물체가 운동할 때, 운동 방향에 대하여 직각으로 작용하는 힘. 예를 들면 비행기 날개의 단면은 윗면이 볼록하기 때문에 비행기가 전진할 때 날개의 아래 면을 흐르는 공기의 속도는 윗면을 흐르는 공기의 속도보다 느리다. 공기의 흐름이 빠른 부분의 압력은 흐름이 느린 부분의 압력보다 작기 때문에 날개윗면의 압력은 작고, 아래 면의 압력은 커지게 된다. 이 압력의 차이로 날개에는 그 진행 방향에 수직으로 날개를 밀어 올리는 힘(양력)이 작용하여 비행기가 공중에 뜨게된다.

 

 

▶교과서 관련 단원 : 중 1, Ⅳ.힘과 운동

 

▶들려주는 시기 : 물체의 운동을 배우면서