<div>스케일이 우주로 가는 모 야구만화를 보다가 급 궁금해진 사항이 있습니다.</div> <div> </div> <div>이 만화에서 선수들이 훈련을 할 때, 질량을 조절할 수 있는 특수 야구공(...)을 사용해 훈련을 합니다.</div> <div> </div> <div>그래서 엄청나게 무거운 공을 던지며 훈련을 하다가, 실제 경기에서는 가벼운 진짜 야구공을 던지는거죠.</div> <div> </div> <div>이런 훈련방식으로 시속 200km이 넘는 괴물같은 공을 아무렇지도 않게 던지는 괴물 투수가 탄생합니다.</div> <div> </div> <div>그런데 여기서 궁금한 점이 하나 생깁니다.</div> <div> </div> <div>무거운 물체를 던졌을 때 가벼운 물체보다 느리게 날아간다는건 당연한듯 보입니다.</div> <div> </div> <div>네. 그렇죠. 던지기 힘드니까요. 작은 알사탕 하나를 던지는것보다 10킬로짜리 설탕포대를 던지는게 느린건 당연합니다.</div> <div> </div> <div>그런데 반대로 생각해봅시다. 동전과 같은, 공기저항을 잘 받지 않으면서도 가벼운 물체를 던진다고 합시다.</div> <div> </div> <div>그렇다면 이렇게 던진 동전(500원 기준 7.7g)은 야구공(보통 140~150g)보다 얼마나 빨리 날아갈 수 있을까요?</div> <div> </div> <div>(...이 문제에 답하기 위해서는 인간이 물체를 던질 때 힘과 기술 중 무엇이 더 속도에 영향을 주는지에 대해서 조금 알아볼 필요가 있겠군요. <strike>나란남자 이런남자 병신같은남자 ㅠㅠ</strike>)</div> <div> </div> <div>일단 물체를 던지는 메커니즘을 생각해보면, 사람이 팔근육을 통해 어깨를 중심으로 하는 원운동(완벽하지는 않지만)의 방식으로 물체에 에너지를 전달하고, 물체는 접선방향(역시 완벽하지는 않지만)으로 날아가게 될겁니다.</div> <div> </div> <div>그리고 운동하는 물체의 에너지는 ½mv²으로 계산됩니다.</div> <div> </div> <div>이때 문제가 발생합니다. 팔이 물체에 항상 같은 에너지만을 전달한다면, 물체의 질량이 작아질수록 속도가 미친듯이 커질테니까요.</div> <div> </div> <div>예를 들자면,</div> <div> </div> <div>1. 야구공의 1% 질량인 쇠구슬이, 사람이 야구공을 던질 때와 같은 에너지를 받는다고 가정합니다.</div> <div> </div> <div>2. 프로들은 야구공을 보통 시속 150km까지 던질 수 있죠.</div> <div> </div> <div>3. 물체의 운동에너지는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하므로 이 에너지로 쇠구슬을 던진다면 1500km/h가 나옵니다.</div> <div> </div> <div>4. ???</div> <div> </div> <div>5. PROFIT!!!</div> <div> </div> <div>...하지만 실제로는 그렇지 않죠. 사람이 팔을 휘두르는 속도에는 한계가 있으니까.</div> <div> </div> <div>즉, 궁극적으로 알고싶은건 이겁니다.</div> <div> </div> <div>'투사체의 무게와 전할 수 있는 최대 에너지, 그리고 그 속도간의 상관관계는 무엇인가?'(3점)</div> <div> </div> <div>물론 투사체의 모양이나 공기저항같이 영향을 줄 수 있는 또다른 요인이 있겠지만 여기선 무시하도록 합시다.</div>