물수제비의 비법, 밝혀지다
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- 2004-01-06 11:21
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[그림. 물수제비에 가장 좋은 돌은 바닥이 둥글고 평평한 돌이다]
(주. 물수제비는 강이나 호수에서 돌을 빠르게 던져 물 위에서 여러번 튀게 하는 것.)
"물수제비를 잘 하고 싶나요?"
최근, 프랑스의 한 연구진이 자신들의 투석 기계를 이용해서 그 방법을 밝혀내었다. 이 기계는 캐터펄트(일종의 사출장치)를 이용하여 알루미늄 원반을 2미터 길이의 인공 풀로 쏘아낸다. 그리고 고속 비디오 카메라를 이용하여 원반이 수면에 닿는 순간을 수백분의 일초까지 정밀하게 기록한다.
마르세이유의 비평형현상 연구소의 크리스토프 클라넷(Christophe Clanet)박사와 그의 연구진은 물에 입사하는 각도, 속도, 그리고 회전속도를 바꾸면서 최고의 조건을 찾아내었다. 그의 말에 따르면, 돌이 수면에 입사하는 각도는 20도 정도가 최적이라고 한다. 그는 이것을 '마법의 각'이라고 부른다.
돌의 회전과 속도, 그리고 모양 역시 중요하다. 그들이 알아낸 바로는 회전하는 돌이 더 잘 튄다. 이것은 회전이 균형을 잡는 것을 도와 물에 빠지는 것을 막아주기 때문. 또, 직관적으로 예상할 수 있는 것처럼 빠른 돌은 느린 돌보다 더 잘 튄다. 5 cm 원반을 마법의 각으로 던질 경우, 물에 빠지지 않기 위해서는 초속 2.5 m/s 보다 빨라야 한다. 바닥이 평평하고 둥근 돌이 가장 넓은 면적을 만들어내기 때문에 가장 유리하다고 한다.
예전에도 물수제비에 관한 연구는 있었지만 그들은 실험보다는 이론에 치우쳤다고 클라넷 박사는 말한다. "이 기계는 튐 현상에 대한 물리적인 통찰을 도와줄 겁니다"
물수제비는 고대 그리스 시절부터 그 목적 (물 위에서 돌을 몇 번이나 튀기느냐)이 전혀 변하지 않았음에도 불구하고, 지난 수천년동안 경쟁적인 분야로 남아있다. 세계 기록으로는 1992년에 제르돈 콜만 맥기(Jerdone Coleman-McGhee)가 텍사스의 블랑코 강에서 세운 38회가 최고.
클라넷의 물수제비 프로젝트는 실용적인 연구와도 관계가 있다. 바로 우주선의 대기권 재진입 연구. 스페이스 셔틀이 밀도가 높은 지구의 대기에 진입할 때도 물수제비를 할 때와 같은 현상이 일어나기 때문이다.
< 출처 >
Nature online, 1월 2일.
http://www.nature.com/nsu/031229/031229-8.html
(주. 물수제비는 강이나 호수에서 돌을 빠르게 던져 물 위에서 여러번 튀게 하는 것.)
"물수제비를 잘 하고 싶나요?"
최근, 프랑스의 한 연구진이 자신들의 투석 기계를 이용해서 그 방법을 밝혀내었다. 이 기계는 캐터펄트(일종의 사출장치)를 이용하여 알루미늄 원반을 2미터 길이의 인공 풀로 쏘아낸다. 그리고 고속 비디오 카메라를 이용하여 원반이 수면에 닿는 순간을 수백분의 일초까지 정밀하게 기록한다.
마르세이유의 비평형현상 연구소의 크리스토프 클라넷(Christophe Clanet)박사와 그의 연구진은 물에 입사하는 각도, 속도, 그리고 회전속도를 바꾸면서 최고의 조건을 찾아내었다. 그의 말에 따르면, 돌이 수면에 입사하는 각도는 20도 정도가 최적이라고 한다. 그는 이것을 '마법의 각'이라고 부른다.
돌의 회전과 속도, 그리고 모양 역시 중요하다. 그들이 알아낸 바로는 회전하는 돌이 더 잘 튄다. 이것은 회전이 균형을 잡는 것을 도와 물에 빠지는 것을 막아주기 때문. 또, 직관적으로 예상할 수 있는 것처럼 빠른 돌은 느린 돌보다 더 잘 튄다. 5 cm 원반을 마법의 각으로 던질 경우, 물에 빠지지 않기 위해서는 초속 2.5 m/s 보다 빨라야 한다. 바닥이 평평하고 둥근 돌이 가장 넓은 면적을 만들어내기 때문에 가장 유리하다고 한다.
예전에도 물수제비에 관한 연구는 있었지만 그들은 실험보다는 이론에 치우쳤다고 클라넷 박사는 말한다. "이 기계는 튐 현상에 대한 물리적인 통찰을 도와줄 겁니다"
물수제비는 고대 그리스 시절부터 그 목적 (물 위에서 돌을 몇 번이나 튀기느냐)이 전혀 변하지 않았음에도 불구하고, 지난 수천년동안 경쟁적인 분야로 남아있다. 세계 기록으로는 1992년에 제르돈 콜만 맥기(Jerdone Coleman-McGhee)가 텍사스의 블랑코 강에서 세운 38회가 최고.
클라넷의 물수제비 프로젝트는 실용적인 연구와도 관계가 있다. 바로 우주선의 대기권 재진입 연구. 스페이스 셔틀이 밀도가 높은 지구의 대기에 진입할 때도 물수제비를 할 때와 같은 현상이 일어나기 때문이다.
< 출처 >
Nature online, 1월 2일.
http://www.nature.com/nsu/031229/031229-8.html
다른 사람들 의견
-
임호랑
()
신문에서 읽은 기사가 여기서 나온 것이었군요. 뒤늦게 발견했습니다.
