골프공에는 왜 오목한 홈이 잔뜩 파여 있을까?
Why do golf balls have dimples?
골프공은 매끈하게 만들면 공기를 덜 받을 것 같은데, 왜 일부러 홈을 잔뜩 팠을까요?
무슨 일이 일어났나
공 뒤에는 공기가 소용돌이치는 자리(후류)가 생기는데, 이 자리가 넓을수록 공기 저항(항력)이 커집니다. NASA 에 따르면 거친 겉면은 공 둘레 공기층이 더 일찍 난류로 바뀌게 해서, 골프공 크기 · 빠르기에서는 항력이 매끈한 공보다 작아집니다.
NASA 는 거친 공의 항력이 매끈한 공보다 작은 것이 좁은 레이놀즈 수 범위에서만이고, 골프공의 크기와 빠르기가 바로 그 범위에 든다고 설명합니다. 그래서 같은 빠르기 · 지름 · 무게라면 홈 파인 공이 더 멀리 납니다.
시뮬레이터는 홈의 효과를 끌림 계수 하나로만 나타낸 모형입니다(0.25 와 0.5 는 NASA 값이 아니라 «끌림이 더 작다» 를 보이려고 고른 값). 이때 홈 파인 공 모형은 2.29 초 동안 103 m, 매끈한 공 모형은 81.3 m 를 날고, 공의 회전 효과는 넣지 않았습니다.
💡 생활 속 예시
- 탁구장에서 가볍고 매끈한 탁구공을 세게 쳐도 금세 느려지는 것은, 가벼운 공일수록 공기 저항의 영향을 크게 받기 때문입니다.
- 자전거 경기 선수가 몸을 낮게 웅크리고 달리는 것은, 앞에서 받는 공기 저항을 줄여 같은 힘으로 더 빨리 가려는 것입니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Forces
출처
이어서 보기
같은 단원 · 유체
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