축구공이 휘어져서 날아가는 원리는 무엇인가요?

Question

과거 유명한 프리킥의 전설이 있습니다. 브라질 국가대표 축구선수 카를로스의 UFO슛이 화제였습니다. U자를 그리며 말도안되게 휘어져 골인이 되더군요. 이처럼 축구공이 휘어져서 날아갈 수 있는 과학적원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

축구공이 휘어져서 날아가는 원리는 마그누스 효과 때문입니다. 마그누스 효과는 회전하는 물체가 유체를 가로질러 지나갈 때, 물체의 회전 방향과 반대 방향으로 힘을 받는 현상을 말합니다. 이 힘을 마그누스 힘이라고 합니다. 축구공이 회전하면서 날아가면, 공의 앞쪽과 뒤쪽에 공기의 흐름이 달라집니다. 공의 앞쪽은 공이 공기를 가로질러 지나가기 때문에, 공기의 흐름이 빠릅니다. 반면에, 공의 뒤쪽은 공이 공기를 밀어내기 때문에, 공기의 흐름이 느립니다. 공기의 흐름이 빠른 쪽은 압력이 낮고, 공기의 흐름이 느린 쪽은 압력이 높습니다. 따라서, 마그누스 힘이 발생하여 공은 압력이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 휘게 됩니다

Answer 2

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

축구공이 휘어져 가는 원리는 '마그누스 효과'라고 불리는 현상 때문입니다. 마그누스 효과는 회전하는 공에 작용하는 물리적인 힘을 설명합니다. 공이 회전하면서 날아갈 때, 공의 회전 방향에 따라 공 주위의 공기 흐름이 바뀝니다. 이로 인해 한쪽 면에서는 압력이 높아지고 반대편에서는 압력이 낮아집니다. 따라서 축구선수들은 발의 위치와 각도를 조절하여 볼에 스핀을 가해 다양한 방향과 속도로 볼을 차게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 이정수 과학전문가입니다.

공의 속도에 의해 휘게되는 현상을 마그누스효과라고 합니다.

공이 위 그림과 같이 시계방향으로 휠 때(공기방향은 왼쪽방향), 공의 윗부분은 공기방향과 반대방향으로 회전하고 아랫부분은 같은 방향으로 회전하여 위쪽에서는 속도가 상대적으로 공기의 속도가 느려지고, 아래쪽은 속도가 더 빨라지게 됩니다. 속도가 느린 곳은 압력이 높아지게 되고, 속도가 바른 곳은 압력이 낮아져 압력이 높은곳에서 낮은곳으로 힘이 작용하게 되는데 이를 '마그누스 효과'라고 합니다

Answer 4

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

축구공이 발로 차거나 헤딩될 때, 공의 표면과 발 또는 머리 사이에 마찰이 발생하게 됩니다. 이 마찰은 공에 회전력을 가하게 되고, 이 회전력에 의해 공은 휘어지게 됩니다. 이 휘어짐은 공의 비대칭적인 형태와 회전력에 의해 발생하며, 이는 공의 비틀림 현상으로 알려져 있습니다.