마그누스 효과는 어떤 원리인가요?

Question

유튜브에서 어느 동영상을 봤는데,

마그누스 효과라고 해서, 높은 댐위에서 공을 떨어뜨리니까 큰 궤적(?)을 그리면서 수면 위로 떨어졌는데, 어떤 원리인가요?

야구의 커브나 축구의 스핀킥과 같은 원리인가요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

마그누스 효과는 액체나 기체 같은 유체 속에 잠긴 채 회전하며 운동하는 물체에서, 이 물체와 유체 사이에 상대속도가 존재할 때 그 물체의 속도에 수직인 방향으로 물체에 힘이 발생하는 현상입니다.

사실 이 현상은 베르누이 법칙의 한 종류로 유체의 속도가 증가하는 곳의 압력이 감소한다는 법칙을 의한 것입니다.

말씀하신대로 야구의 커브나 축구의 스핀킥 처럼 공이 유체 내를 회전할 경우 공이 회전하면서 주위의 일부 공기를 끌고 가게 되며 발생하는 것이죠.

Answer 2

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

마그누스 효과는 유체(액체 또는 기체) 속에 잠긴 채 회전하며 운동하는 물체에서, 이 물체와 유체 사이에 상대속도가 존재할 때 그 물체의 속도에 수직인 방향으로 물체에 힘이 발생하는 현상이다

출처 위키백과

Answer 3

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

유체 속에서 회전하는 물체가 회전에 의해 흐름이 가속되는 쪽에서 유속과 회전축에 모두 수직인 힘의 작용을 받는 현상. 즉, 회전하는 원주 모양의 물체에 흐름이 직각으로 부딪치면, 그 물체는 흐름에 직각방향인 힘을 받는다.

이 현상은 자전하면서 날아가는 포탄이 수직면에서 벗어나는 현상을 설명하기 위해 1852년 독일의 H. G. 마그누스가 처음 실험했다.이론적으로는 쿠타-주코프스키의 정리(Kutta-Zhukovskii theorem)로 설명할 수 있다.

원주 모양뿐만 아니라 구와 같은 3차원적인 물체가 회전하는 경우에도 마그누스 효과가 성립된다.

즉 구 모양의 물체는 흐름과 회전축 모두에 직각 방향의 힘의 작용을 받는다.

야구 경기에서의 커브볼은 마그누스 효과를 설명해 주는 하나의 예이다.

Answer 4

안녕하세요. 박형진 과학전문가입니다.

마그누스 효과는 회전하는 물체가 유체를 이동시키면서 일어나는 속도 차이로 인한 압력 차이로 설명됩니다.

공기 분자는 물체 주위를 흐르는데, 회전하는 물체의 이동 방향과 서로 다른 방향으로 움직입니다.

이 때 공기 분자는 회전하는 물체의 앞쪽에서는 빠르게 움직이고, 뒤쪽에서는 느리게 움직입니다.

이러한 속도 차이로 인해 공기 분자들은 압력이 낮아지는 방향으로 밀려나게 되는데, 이것이 마그누스 효과입니다.

Answer 5

안녕하세요. Magnus effect는 회전하는 물체 주위의 유체 흐름에 의해 발생하는 힘이 있습니다. 이 힘이 회전하는 물체에 영향을 주어 예상치 못한 운동 경로를 생성하는 현상입니다.

Answer 6

마그누스 효과는 물체가 공기 중을 움직이거나 날아갈 때 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 야구에서 투수가 커브볼을 던지면 공이 회전하면서 마그누스 효과에 의해 궤적이 굽어지게 됩니다. 축구에서 스핀킥을 하면 공이 회전하여 마그누스 효과를 만들어내고, 이로 인해 예상치 못한 궤적을 그리며 비행하게 됩니다.

Answer 7

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

마그누스 효과는 회전하는 물체에 작용하는 양자역학적인 힘으로, 회전하는 물체 주위의 유체(공기나 물 등)로 인해 발생합니다. 마그누스 효과는 회전하는 물체와 유체 사이에서 발생하는 마찰력의 차이로 인해 발생하는 것으로, 회전하는 물체 주위의 유체는 표면과 밀착되어 회전하면서 회전하는 물체와 함께 회전합니다. 이 때, 유체의 속도가 빠른 부분과 느린 부분으로 나뉘게 되는데, 빠른 부분에서는 유체의 압력이 낮아지고, 느린 부분에서는 압력이 높아지게 됩니다. 이러한 압력 차이로 인해 회전하는 물체 주위의 유체는 회전하는 물체 쪽으로 힘이 작용하게 되는데, 이를 마그누스 힘이라고 합니다.

Answer 8

안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.

회전하는 물체 주변에서 발생하는 힘의 현상을 말합니ㅏㄷ.

먼저 회전하는 물체 주위의 유체는 물체의 표면 주변에서 상대적인 속도 차이를 가지게 됩니다. 즉, 유체는 물체의 전방에서는 더 빠르게 흐르고, 후방에서는 상대적으로 느리게 흐르게 됩니다. 이로 인해 유체는 물체를 중심으로 곡선 형태로 흐르게 되는데, 이를 회전하는 물체 주변에서 발생하는 회전 흐름 또는 회전류라고 합니다.

Answer 9

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

마그누스 효과란,

유체(액체 또는 기체) 속에서 회전하는 원주(円柱) 또는 공(球) 등의 물체에서, 물체와 유체 사이에 상대속도가

존재할 때 그 물체의 속도에 수직방향으로 물체에 힘이 발생하는 현상으로, 1852년 독일의 과학자하인리히 구스타프 마그누스

(Heinrich Gustav Magnus)가 포탄의 탄도를 연구하다 발견했는데요...

마그누스 효과는

공을 이용하는 스포츠에서 주로 발생하며, 공을 의도적으로 휘어지게 하려는 기술에서 중요하게 다뤄집니다. 야구에서도..

시계 방향으로 회전하는 공이 왼쪽으로 날아가는 경우를 생각했을때..

이때 운동하는 공과 공기의 충돌에 의해 공의 이동 방향의 반대 방향, 즉 오른쪽으로 주변 공기의 흐름이 생기게 됩니다.

또한 공이 회전하기 때문에 공의 표면에 아주 가까이 있는 공기는 공과 같은 시계 반대 방향으로 움직이게 되고..

그렇게 되면 공의 위쪽에서는 공에 가까운 공기와 주변의 기류가 서로 반대 방향으로 이동한다는 것입니다.

따라서 위쪽의 공기는 상대적으로 느린 속도를 갖게 되고...반대로 공 아래쪽에서는 공에 가까운 공기와 주변의 기류가 서로 같은

방향으로 이동하기 때문에 상대적으로 빠른 속도를 갖게 됩니다.

ㄷ도움 되셨기를...^^