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생활 속 무기 원리! 프리킥과 전투기 날개의 숨은 원리는?






2018년 러시아 월드컵에서 포르투칼 주장인 크리스티아누 호날두는 절묘한 궤적의 프리킥 슛으로 스페인의 골망을 흔들어, 3대 3 동점골을 만들어 냈는데요!


이 프리킥처럼 공이 휘어지며 날아가는 슛에는 한 가지 비밀이 숨어 있답니다! 바로 전투기가 하늘을 날 수 있는 과학 원리가 담겨 있지요.






축구공이 반시계 방향으로 회전하고 있습니다. 공의 왼편에서는 공의 회전방향과 공기가 흐르는 방향이 서로 일치합니다.


그래서 공의 왼편에서는 공기흐름의 속도가 빨라지고 공기중 압력은 줄어듭니다.


반면에 공의 오른편에서는 공의 회전 방향과 공기가 흐르는 방향이 서로 반대라서 바람의 저항을 받아 공기의 속도는 느려지고 공기중 압력이 올라가죠.






결국 공기 중 압력이 높은 오른편은 압력이 상대적으로 낮은 왼편으로 공을 밀어내게 됩니다. 공이 왼쪽으로 휘어지며 날아가게 되는 것이죠.


공기나 물처럼 유체의 속도가 빠르면 압력이 낮아지고, 속도가 느리면 압력이 높아진다는 '베르누이의 정리'가 확인되는 현상입니다.






그럼 전투기는 어떨까요? 전투기 날개를 자세히 살펴보면, 날개 아랫부분은 평평하지만 윗부분은 상대적으로 볼록합니다.


그래서 공기가 전투기 날개를 만나면 날개 위쪽의 공기는 아래쪽의 공기보다 더 긴 거리를 움직여야 합니다. 동일한 시간 내에 더 긴 거리를 이동해야 하는 날개 위쪽의 공기는 아래쪽 공기보다 속도가 더 빨라져야 합니다.






'베르누이의 정리'에서는 공기 속도가 빠르면 압력이 낮아지고, 공기 속도가 느리면 압력이 높아집니다.


그래서 전투기 날개 윗부분은 공기 속도가 빨라 압력이 높아지고, 날개 아래 부분은 공기 속도가 느려 압력이 높아집니다.


얍력은 '밀어내는 힘'입니다. 비행기 날개 아래의 압력이 높아 날개를 위로 밀겠죠? 그래서 전투기는 위로 올라가는 힘이 생기게 되는 것이고, 이 힘이 바로 '양력'입니다.






축구공이 휘어지고 전투기가 하늘을 나는 것 모두 물체 주변의 속도 차이에 의한 압력 높낮이 때문임을 알 수 있었는데요!


이처럼 어렵고 복잡해 보이는 첨단 무기들도 자세히 보면 일상 속 과학 원리가 적용된것들이 많답니다. 앞으로 다양한 생활 속 무기 원리에 대해 소개할 예정이니 많은 기대 부탁드려요!





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