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올여름 수상스키나 파도타기(서핑) 같은 수상스포츠를 즐겨 보셨나요? 물 위에 떠서 빠른 속도로 움직이기 때문에 위험해 보이기도 하지만 수상 스포츠에 숨은 과학적 원리를 알고 나면 안심하고 탈 수 있어요.
수상스키를 타고 물 위에 뜰 수 있는 것은 물의 부력과 표면장력 때문입니다. 땅에 서 있을 때는 지구가 잡아당기는 중력과 땅이 위로 밀어 올리는 수직항력이 같기 때문에 가만히 서 있을 수 있습니다. 그런데 물에 서 있게 되면 중력이 훨씬 커서 가라앉을 수밖에 없죠.
하지만 수상스키를 탈 때는 넓은 스키 판이 앞뒤로 기울지 않게 지탱해 주고, 물체를 떠받치는 부력과 물 표면이 스스로 수축하며 생기는 표면장력이 있기 때문에 쉽게 서 있을 수 있답니다. 게다가 모터보트가 시속 24㎞가 넘는 속도로 끌어당기면 몸이 뒤로 쏠리는 관성력이 생겨서 균형만 잘 잡으면 좌우로 넘어지지 않아요.
파도타기는 파도의 높낮이 차를 이용해 움직이며 균형을 잡아야 합니다. 파도에는 가장 높은 부분인 ‘마루’와 가장 낮은 부분인‘골’이 있습니다. 파도타기는 서핑보드가 마루에 올라갔을 때의 위치에너지가 골로 내려가면서 운동에너지로 바뀌는 것을 이용해 빠르게 움직이게 됩니다. 가만히 서 있을 때보다 빠르게 움직일 때 중심 잡기가 더 쉬워요. 두발자전거처럼 말이죠.
그래서 파도타기를 하는 사람들은 물과 보드 사이에 생기는 마찰력이 보드의 속력을 떨어뜨리는 것을 막기 위해 보드 바닥에 윤활제인 왁스를 칠하기도 한답니다.
수상스키를 타고 물 위에 뜰 수 있는 것은 물의 부력과 표면장력 때문입니다. 땅에 서 있을 때는 지구가 잡아당기는 중력과 땅이 위로 밀어 올리는 수직항력이 같기 때문에 가만히 서 있을 수 있습니다. 그런데 물에 서 있게 되면 중력이 훨씬 커서 가라앉을 수밖에 없죠.
하지만 수상스키를 탈 때는 넓은 스키 판이 앞뒤로 기울지 않게 지탱해 주고, 물체를 떠받치는 부력과 물 표면이 스스로 수축하며 생기는 표면장력이 있기 때문에 쉽게 서 있을 수 있답니다. 게다가 모터보트가 시속 24㎞가 넘는 속도로 끌어당기면 몸이 뒤로 쏠리는 관성력이 생겨서 균형만 잘 잡으면 좌우로 넘어지지 않아요.
파도타기는 파도의 높낮이 차를 이용해 움직이며 균형을 잡아야 합니다. 파도에는 가장 높은 부분인 ‘마루’와 가장 낮은 부분인‘골’이 있습니다. 파도타기는 서핑보드가 마루에 올라갔을 때의 위치에너지가 골로 내려가면서 운동에너지로 바뀌는 것을 이용해 빠르게 움직이게 됩니다. 가만히 서 있을 때보다 빠르게 움직일 때 중심 잡기가 더 쉬워요. 두발자전거처럼 말이죠.
그래서 파도타기를 하는 사람들은 물과 보드 사이에 생기는 마찰력이 보드의 속력을 떨어뜨리는 것을 막기 위해 보드 바닥에 윤활제인 왁스를 칠하기도 한답니다.
