야구공의 변화구는 어떤 원리인가요?

Question

야구에서 직구만 있다면 꽤 지루했을 겁니다.그러나 봉긋 솟은 마운드에서 던지는 투수의 변화구 덕분에 타자와의 대결은 흥미로울수 밖에 없습니다.

어떤 구질인가를 놓고 벌이는 투수와 타자의 심리전이 가미되니까요.

그런데 이처럼 타자와의 전략싸움에서

무기로 작용하는 투수의 변화구는 어떤 원리로 탄생한 것인지 궁금증이 생겼습니다.

변화구의 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

공의 회전때문에 생기는 불규칙성이 그 원리입니다

공에 회전을 주게 되면 공의 상하 좌우로 밭는 공기의 저항이 달라지게 되고

이에따라 타자가 예측하기 힘든 변화구가 생기게되는것입니다

Answer 2

안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.

변화구는 공의 회전입니다. 공을 던지기 위해 공을 잡을 때 손가락 모양을 바꿔 공이 손을 떠나는 순간에 회전 방향이 결정되는데 이 회전 방향에 따라 공이 변화하는 것입니다. 축구도 마찬가지로 공의 어느 부위를 차는지에 따라 공이 회전하면서 바나나킥이 되는 것입니다. 공이 회전을 하게 되면 한쪽은 공기의 저항을 받고 다른쪽은 공기를 흘려버리게 되는데 공기가 흐르는 쪽이 압력이 낮아져 공이 휘게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

예측할 수 없는 사람의 행동과 달리 공은 물리학적 원리를 따르기에 이에 대한 컨트롤(Control)과 예측이 가능합니다. 변화구를 컨트롤 하는 물리적인 법칙을 ‘베르누이(Bernoulli)의 정리’라고 하는데, 이는 ‘유체(액체나 기체)의 속력이 증가하면 압력은 감소한다’는 것입니다

예를 들어, 투수가 공을 던질 때 공의 윗부분이 공이 가는 방향과 같은 방향으로 회전하도록 변화구를 던졌다고 합시다.

공의 윗부분은 공기가 지나가는 방향과 공의 회전 방향이 반대가 되기 때문에 그 속력이 늦어지는 반면에, 공의 밑부분은 공기가 지나가는 방향과 공의 회전방향이 일치하므로 위쪽에 비해 공기가 지나가는 속력이 빨라집니다. 따라서 공의 밑부분의 압력은 감소하며(‘베르누이 정리’에 따르면), 유체는 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 속성이 있으므로 공은 아래로 떨어지게 됩니다.

야구공은 여러 개의 가죽이 실로 단단히 꾀매어 만들어지는데, 투수들은 이 실밥을 손톱으로 꽉 잡아 공을 던지면서 회전을 유도합니다. 뿐만 아니라 실밥은 공 주위의 공기를 회전방향으로 같이 돌게 해 회전력을 높이는 긴요한 역할도 합니다. 언뜻 아무것도 아닌 것처럼 보이는 실밥이지만 변화구를 만드는 핵심인 셈이죠.