현대 테니스와 상대성 이론 02

현대 테니스와 상대성 이론 02

 

 

 

지난번 현대 테니스와 상대성 이론 첫번째 포스팅에서 질량과 속도에 의해서 에너지량이

변화된다는 것을 배웠습니다.

오늘은 수학적 이론과 실제 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 한 예를 바탕으로 설명을 하겠습니다.

현대 테니스에서 강력한 볼을 만드는 데 유리한 조건은 스윙 스피드에 있다고 했습니다.

아래 그림을 먼저 보겠습니다.

 

 

 

 

 

 

목수가 나무에다 못을 박는 장면이 나옵니다.

일반인들은 이런 못 크기라면 한번에 박기가 어렵지만 목수나 공사현장에서 오래 일한 분들은

이런 못은 한번에 박는 경우가 휠씬 더 많습니다.

 

 

 

 

 

또 아래의 그림 하나를 더 보겠습니다.

 

 

 

 

두 개의 망치가 있습니다.

왼쪽에는 장도리 같은 헤드가 작은 망치 오른쪽에는 헤드가 큰 해머형 망치가 있습니다.

당연히 망치 머리, 헤드의 질량(무게)는 오른쪽 해머형 망치가 더 무겁겠지요.

이 두가지 망치 중에서 어떤 망치가 첫번째 그림의 못을 박는 상황이라면 못을 더 잘 박을수 있을까요?

 

 

여러분의 답은 어느쪽입니까? 왼쪽, 오른쪽

많은 분들이 오른쪽의 해머형 망치가 못을 더 쉽게 박을 수 있을거라고 생각을 했을겁니다.

왼쪽을 선택한 분들은 그 이유가 운영자의 설명과 맞는지 확인해보세요.

여기서 찍어서 맞추는 것은 아무런 도움이 안됩니다.

 

 

상식선에서 당연히 헤드가 더 무거운 해머형 망치가 못을 박기 더 쉽다고 생각을 하고

그 생각이 틀린 것은 아닙니다.

해머형 망치가 정답이 되기 위해서는 전제 조건이 하나가 충족되면 됩니다.

바로 왼쪽의 장도리형 망치와 해머형 망치를 휘두르는 속도(스윙 스피드)가 같으면 됩니다.

즉. 망치의 스윙 스피드가 동일하다면 여러분의 생각처럼 질량이 큰 해머형 망치가 정답이 됩니다.

하지만 해머형 망치는 절대 장도리 망치만큼의 휘두르는 속도가 나오지 않습니다.

실제 실험을 해봐도 더 잘 박힐거 같지만 망치질이 쉽지 않고 한방에는 힘들고 몇번의 망치질을 해야

나무에 못이 박히는 결론을 얻을 수 있습니다.

 

 

공사장이나 목공일을 하는 분들의 망치를 보면 헤드가 작으면 100원짜리 동전이나 크다고 해도

500원짜리 동전 정도의 사이즈 이상의 망치를 사용하지 않습니다.

그러면서도 한방에 저런 큰 못을 나무에 팍팍 박아 넣습니다.

 

 

그 이유는 무엇일까요?

그 이유는 지난번 현대 테니스와 상대성 이론 01 번 글에서 설명을 했습니다.

 

E = m v^2

에너지 = 질량 x 속도의 제곱

질량의 증가보다 속도의 증가가 더 큰 에너지를 만들기 때문입니다.

 

망치의 헤드(질량)은 작아서 휘두르는 스피드가 더 빠르기 때문에 더 많은 에너지가 생성되고

이렇게 생성된 에너지가 못에 전달이 되기 때문에 망치 헤드(질량)은 작아도 못은 더 쉽게 잘 박히는

상황이 나옵니다.

 

 

그러면 지금까지 설명한 이 내용이 현대 테니스와 무슨 관련이 있느냐

바로 스윙 스피드가 현대 테니스 기술의 핵심이자 우리가 주력해야하는 부분이란 점입니다.

 

무거운 라켓을 느리게 스윙하는 것보다는 가벼운 라켓을 빠르게 스윙하는게 더 위력적인 볼이

나온다는 점입니다.

현대 테니스 라켓과 기술은 이런 원리에 맞게 발전 진화되어 왔습니다.