지금 쇼트트랙 시합 경기를 보고 있는데..
선수들이 스케이트를 타면서 코너를 돌때 거의 45도 이상 눕듯이 스케이팅을 하는데 이상하게 넘어지지않고 회전하는 것이 신기하네요..더더구나 미끄러운 얼음판인데..스케이트ㅈ날에 과학적인 뭔가 원리가 있나요?
5개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
네, 쇼트트랙 선수들이 코너를 돌면서 눕는 스케이팅 기술은 과학적인 원리에 기반합니다. 이러한 스케이팅 기술을 'lean'이라고 부릅니다.
누운 자세로 스케이팅을 하는 것은, 중력과 마찰력을 이용하는 것입니다. 코너를 돌 때, 선수들은 몸을 눕힘으로써 중력과 마찰력을 이용하여 안정적으로 회전할 수 있습니다. 몸을 눕히는 것은 중심점을 낮추어 안정성을 높이는 효과를 가져옵니다. 또한, 선수들은 바깥쪽 발의 압력을 높이고 안쪽 발의 압력을 줄여 코너를 돌아갑니다. 이렇게 하면 안정적으로 회전할 수 있습니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.스케이트 날에는 과학적인 원리가 작용합니다. 코너를 돌 때, 선수들은 중심축 주변으로 몸을 기울이고, 눈썹 위쪽을 바라보며 스케이트를 타게 됩니다. 이렇게 몸을 기울이면 중력과 마찰력이 작용하는 방향이 달라지게 되어 회전할 수 있습니다. 또한, 빠른 속도와 중심축 주변으로 몸을 기울이는 것으로 자기관성 원리가 작용하여 선수의 몸이 회전 방향으로 이동하게 됩니다.
이뿐만 아니라, 선수들은 스케이트 날에서 마찰력을 최대한 이용하기 위해 얼음판에 발을 밀착시키며, 팔과 다리를 이용해 몸의 균형을 유지하고 움직입니다. 또한, 빠른 속도로 회전할 때는 자신의 몸무게를 얼음판의 한쪽으로 집중시켜 회전 반경을 줄이는 원리도 사용됩니다.
이렇게 스케이트 날에서는 다양한 물리학적인 원리들이 작용하여 선수들이 미끄러운 얼음판에서 놀라운 기술을 선보일 수 있게 됩니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.
스케이트를 타면서 코너를 돌 때 선수들이 유지하는 균형과 안정성은 물리학적인 원리에 기반합니다. 이러한 기본적인 물리학 원리는 "운동량 보존 법칙"과 "각운동량 보존 법칙"입니다.
운동량 보존 법칙은 물체의 질량과 속도가 동일할 때 물체가 이동하는 방향으로 움직이려는 성질을 말합니다. 이 법칙은 스케이팅 중에도 적용됩니다. 선수가 코너를 돌 때, 몸을 왼쪽으로 기울여 좌측 다리와 스케이트의 면적이 적게 되고, 운동량이 유지됩니다. 이로 인해, 선수는 회전 중심을 유지하면서 곡선을 그리는데, 이 과정에서 발생하는 원심력이 발생합니다.
각운동량 보존 법칙은 회전하는 물체의 각운동량이 일정하게 유지되는 성질을 말합니다. 이 법칙은 선수의 몸체와 팔, 다리, 스케이트 등이 서로 다른 방향으로 회전하면서도, 선수의 몸체는 고정되어 있게 만듭니다. 따라서, 회전 중에도 선수는 균형을 잡으면서 스케이팅을 할 수 있습니다.
또한, 스케이트의 칼날이 얼음판에 깊게 파고들어 있기 때문에 마찰력이 발생합니다. 이러한 마찰력은 선수가 회전 중에 안정적인 균형을 유지하도록 도와줍니다.
이러한 물리학적 원리들이 결합되어, 선수들은 빠르고 안정적인 스케이팅을 할 수 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
스케이팅을 할 때 코너를 돌면서 몸을 기울이는 것은 가속도의 방향을 조절하는 데에 도움이 됩니다. 이 때 사용되는 원리는 운동량 보존 법칙입니다. 선수가 코너를 돌 때는 몸을 한 쪽으로 기울여 중심축을 이동시키고, 이를 통해 중심축에서 벗어난 운동량을 만들어냅니다. 이 운동량은 선수가 코너를 돌 때 발생하는 중심력과 상쇄되어, 중심축을 중심으로 회전할 수 있게 됩니다.
이를 가능하게 하는 것은 스케이트 블레이드의 구조와 미끄러운 얼음판의 특성입니다. 스케이트 블레이드는 끝이 뾰족하게 되어 있고, 미끄러운 얼음판 위에서는 매우 적은 마찰력으로 움직일 수 있습니다. 따라서 선수가 몸을 기울여 중심축을 이동시키면, 스케이트 블레이드의 뾰족한 끝이 얼음판 위에 잘 박히고, 중심축을 중심으로 회전할 수 있게 됩니다. 또한 선수의 몸이 얼음판과 수직으로 유지되지 않고, 일정한 각도로 기울여져 있기 때문에, 중심력과의 상쇄 효과를 더욱 효과적으로 발휘할 수 있습니다.
이러한 이유로, 스케이팅을 할 때 코너를 돌면서 몸을 기울이는 것이 가능합니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
얼음은 압력이 놓아지면 낮은 온도에서도 녹는 현상이 일어납니다.이걸 상평형 그래프를 보시면 알수있습니다. 그리고 무게가 같은데 바닥에 닿는 면적이 작으면 압력이 면적이 넓은 것보다 높아지는 데 스케이트 날의 표면적이 작아 압력이 높아지게 됩니다. 그 결과 스케이트 날이 닿는 부분의 얼음은 녹아 물이 되고 그렇게 되면 스케이트 날과의 마찰력이 줄어들어 스케이트가 나아가는 거 랍니다.
