[ Golf Column ]
글 수 16
조회 수 : 7274
2005.02.23 (13:37:13)
골프공은 어떻게 날아가는가?
매우 기초적이면서도 사실 어떻게 보면 어려운 주제이기도 합니다.
결국 골프스윙은 매우 짧은 임팩트 순간에 공을 제대로 맞추기 위한 것이고, 임팩트 순간 이외에는 스윙의 주체인 골퍼와 골프클럽과 객체인 골프공과의 관계는 없으니까요.
그러므로 이 임팩트 순간에 도대체 골프클럽과 골프공과의 사이에 무슨 일이 일어날까에 대해서 알아보는 것은 이 글 시리즈를 시작하는데 가장 최초의 파운데이션이 된다고 할 수 있겠습니다.
먼저 "운동량 보존의 법칙" 이란 중학교때 배운 물리학 법칙을 생각해 봅시다.
"운동량" 이란 것은 움직이는 물체의 무게(질량) 곱하기 속도로 계산되어 집니다. 다시 말해 질량 2킬로그램인 물체가 초속 10미터로 움직인다면 운동량은 20이 되는 것이지요.
"운동량 보존의 법칙" 이란 두 물체가 부딪힐때 두 물체의 운동량의 합은 부딪히기 전이나 부딪힌 후나 일정하게 유지된다는 것을 말합니다.
그러므로 골프클럽의 헤드가 공에 부딪혀서 임팩트가 일어날때, 골프클럽의 속도는 임팩트 전에 비해 임팩트 후에는 조금 줄어들게 되지요. 왜냐하면 골프클럽 헤드의 운동량이 일부분 골프공에 전달되었기 때문이지요. 전달된 양이 얼마냐에 따라서 골프공이 날아가는 속도가 다르게 됩니다. 이 말을 뒤집어 말한다면 같은 속도로 움직이는 무거운 클럽헤드와 가벼운 클럽헤드가 있다면 무거운 클럽헤드의 경우가 공의 날아가는 속도가 빠르다는 말이지요.
이 운동량이 임팩트를 이해하는 첫번째 물리학적 설명입니다.
두번째는 역시 중학교 물리시간에 배우는 "탄성에너지"에 관한 물리학 법칙입니다.
누구나 스프링을 눌렀다가 갑자기 놓으면 스프링에 저장되었던 에너지가 스프링 위에 놓여있던 물체의 운동에너지로 바뀌어서 놓여있던 물체는 튀어오르게 된다는 것을 알고 계시겠지요. 같은 일이 임팩트시에도 일어납니다. 단지 스프링이 아니고 골프공이 찌그러졌다가 다시 원상태로 돌아가면서 그 에너지가 골프공이 날아가는 데 사용되는 것이지요.
얼마전 소니오픈 (폴 에이징어) 중계를 보면서 플레이어들의 스윙스피드와 공이 임팩트후 날아가는 속도를 비율로 내어서 "스매쉬 팩터" 라고 해서 보여주는 것을 보았습니다.
보통 프로플레이어들은 드라이버의 스윙스피드가 약 시속 185킬로미터 정도라고 보는데, 공이 날아가는 속도는 그 속도보다 보통 1.6배에서 1.8배 정도 되는 것을 알 수 있었습니다.
앞에서 말한 두 가지 물리학적 설명중 "운동량 보존" 만이 해당된다면 공이 날아가는 속도는 클럽의 속도보다는 빠를 수가 없는 것이므로 (생각해 보시지요.
시속 100킬로미터로 움직이는 기차에 탁구공이 부딪혔다고 해서 탁구공이 시속100킬로미터 이상으로 충돌후에 날아갈 수는 없는 것이지요), 나머지부분은 공의 탄성에너지에서 나온 것이라고 보시면 거의 90% 올바르게 이해하신 겁니다.
다시 임팩트 순간으로 돌아갑시다.
골프클럽 헤드가 공에 접근합니다.
공과 초기 접촉을 일으킵니다.
공이 찌그러지기 시작합니다.
0.01초 미만의 짧은 시간이지만 공은 찌그러진 이후 다시 원형으로 돌아갑니다.
마침내 공이 클럽헤드에서 떨어집니다.
공이 앞으로 날아가기 시작합니다.
이상이 대략의 임팩트 순간에 일어나는 개략적인 설명입니다.
물론 이 와중에 공의 어느부분이 찌그러지는가, 클럽헤드가 접근하는 방향이 어디인가, 공이 과연 얼마나 단단한가 등등 수많은 변수가 있지만 가장 핵심은 "골프클럽 헤드의 운동량이 공에 전달된다" 와 "골프공이 찌그러질때 보존되었던 에너지가 공의 속도를 클럽헤드의 속도보다 빠르게 날려보내는 역할을 한다" 입니다.
최근 비공인 규격 드라이버들이 시장에 출시되어서 많은 화제를 불러일으키고 있습니다.
많은 일제 드라이버들과 캘러웨이에서 나온 ERC 드라이버는 클럽헤드의 타격면이 공과 임팩트시에 찌그러지면서 그 에너지가 다시 공에 전달되어서 공의 초기 속도를 빠르게 해 준다고 주장하는 것이지요.
즉, 두가지의 주요한 물리학적인 에너지 전달 이외에 제 3의 다른 에너지 전달 요소를 추가하는 것이지요. 그러나 이것이 완전히 맞는 설명이라고 할수 없는 것이 골프클럽이 찌그러지는 만큼 골프공의 찌그러짐은 적어지기 때문이지요.
다른 말로 한다면 골프공을 콘크리트 바닥에 던지는 것과 아이들이 뛰어놓을때 쓰는 트렘폴린의 바닥에 던지는 것을 생각해 보면 됩니다.
두 경우 모두 공은 다시 튀어오르게 되지만 첫번째의 경우는 공의 변형에 의한 에너지가 다시 튀어오르는 데에 사용되는 반면, 두번째의 경우에는 트렘폴린 바닥이 밑으로 쳐졌다가 다시 튀어오르는 에너지가 사용되는 것이지요.
- 골프스카이 장비도사 -
매우 기초적이면서도 사실 어떻게 보면 어려운 주제이기도 합니다.
결국 골프스윙은 매우 짧은 임팩트 순간에 공을 제대로 맞추기 위한 것이고, 임팩트 순간 이외에는 스윙의 주체인 골퍼와 골프클럽과 객체인 골프공과의 관계는 없으니까요.
그러므로 이 임팩트 순간에 도대체 골프클럽과 골프공과의 사이에 무슨 일이 일어날까에 대해서 알아보는 것은 이 글 시리즈를 시작하는데 가장 최초의 파운데이션이 된다고 할 수 있겠습니다.
먼저 "운동량 보존의 법칙" 이란 중학교때 배운 물리학 법칙을 생각해 봅시다.
"운동량" 이란 것은 움직이는 물체의 무게(질량) 곱하기 속도로 계산되어 집니다. 다시 말해 질량 2킬로그램인 물체가 초속 10미터로 움직인다면 운동량은 20이 되는 것이지요.
"운동량 보존의 법칙" 이란 두 물체가 부딪힐때 두 물체의 운동량의 합은 부딪히기 전이나 부딪힌 후나 일정하게 유지된다는 것을 말합니다.
그러므로 골프클럽의 헤드가 공에 부딪혀서 임팩트가 일어날때, 골프클럽의 속도는 임팩트 전에 비해 임팩트 후에는 조금 줄어들게 되지요. 왜냐하면 골프클럽 헤드의 운동량이 일부분 골프공에 전달되었기 때문이지요. 전달된 양이 얼마냐에 따라서 골프공이 날아가는 속도가 다르게 됩니다. 이 말을 뒤집어 말한다면 같은 속도로 움직이는 무거운 클럽헤드와 가벼운 클럽헤드가 있다면 무거운 클럽헤드의 경우가 공의 날아가는 속도가 빠르다는 말이지요.
이 운동량이 임팩트를 이해하는 첫번째 물리학적 설명입니다.
두번째는 역시 중학교 물리시간에 배우는 "탄성에너지"에 관한 물리학 법칙입니다.
누구나 스프링을 눌렀다가 갑자기 놓으면 스프링에 저장되었던 에너지가 스프링 위에 놓여있던 물체의 운동에너지로 바뀌어서 놓여있던 물체는 튀어오르게 된다는 것을 알고 계시겠지요. 같은 일이 임팩트시에도 일어납니다. 단지 스프링이 아니고 골프공이 찌그러졌다가 다시 원상태로 돌아가면서 그 에너지가 골프공이 날아가는 데 사용되는 것이지요.
얼마전 소니오픈 (폴 에이징어) 중계를 보면서 플레이어들의 스윙스피드와 공이 임팩트후 날아가는 속도를 비율로 내어서 "스매쉬 팩터" 라고 해서 보여주는 것을 보았습니다.
보통 프로플레이어들은 드라이버의 스윙스피드가 약 시속 185킬로미터 정도라고 보는데, 공이 날아가는 속도는 그 속도보다 보통 1.6배에서 1.8배 정도 되는 것을 알 수 있었습니다.
앞에서 말한 두 가지 물리학적 설명중 "운동량 보존" 만이 해당된다면 공이 날아가는 속도는 클럽의 속도보다는 빠를 수가 없는 것이므로 (생각해 보시지요.
시속 100킬로미터로 움직이는 기차에 탁구공이 부딪혔다고 해서 탁구공이 시속100킬로미터 이상으로 충돌후에 날아갈 수는 없는 것이지요), 나머지부분은 공의 탄성에너지에서 나온 것이라고 보시면 거의 90% 올바르게 이해하신 겁니다.
다시 임팩트 순간으로 돌아갑시다.
골프클럽 헤드가 공에 접근합니다.
공과 초기 접촉을 일으킵니다.
공이 찌그러지기 시작합니다.
0.01초 미만의 짧은 시간이지만 공은 찌그러진 이후 다시 원형으로 돌아갑니다.
마침내 공이 클럽헤드에서 떨어집니다.
공이 앞으로 날아가기 시작합니다.
이상이 대략의 임팩트 순간에 일어나는 개략적인 설명입니다.
물론 이 와중에 공의 어느부분이 찌그러지는가, 클럽헤드가 접근하는 방향이 어디인가, 공이 과연 얼마나 단단한가 등등 수많은 변수가 있지만 가장 핵심은 "골프클럽 헤드의 운동량이 공에 전달된다" 와 "골프공이 찌그러질때 보존되었던 에너지가 공의 속도를 클럽헤드의 속도보다 빠르게 날려보내는 역할을 한다" 입니다.
최근 비공인 규격 드라이버들이 시장에 출시되어서 많은 화제를 불러일으키고 있습니다.
많은 일제 드라이버들과 캘러웨이에서 나온 ERC 드라이버는 클럽헤드의 타격면이 공과 임팩트시에 찌그러지면서 그 에너지가 다시 공에 전달되어서 공의 초기 속도를 빠르게 해 준다고 주장하는 것이지요.
즉, 두가지의 주요한 물리학적인 에너지 전달 이외에 제 3의 다른 에너지 전달 요소를 추가하는 것이지요. 그러나 이것이 완전히 맞는 설명이라고 할수 없는 것이 골프클럽이 찌그러지는 만큼 골프공의 찌그러짐은 적어지기 때문이지요.
다른 말로 한다면 골프공을 콘크리트 바닥에 던지는 것과 아이들이 뛰어놓을때 쓰는 트렘폴린의 바닥에 던지는 것을 생각해 보면 됩니다.
두 경우 모두 공은 다시 튀어오르게 되지만 첫번째의 경우는 공의 변형에 의한 에너지가 다시 튀어오르는 데에 사용되는 반면, 두번째의 경우에는 트렘폴린 바닥이 밑으로 쳐졌다가 다시 튀어오르는 에너지가 사용되는 것이지요.
- 골프스카이 장비도사 -
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