지붕 뚫고 홈런 스포츠 과학

머리말 짜릿한 승부가 펼쳐지는 곳, 경기장 속 과학 이야기 4

1 야구 | 돔구장에서는 홈런이 더 잘 나올까 10
2 축구 | 사시사철 푸른 잔디를 위하여 28
3 농구 | 덩크슛도 끄떡없는 백보드 46
4 테니스 | 소리 없는 각도 전쟁 속으로 62
5 육상 | 0.01초의 오차도 없도록! 78
6 수영 | 4번 레인에서 금메달이 많은 이유는? 96
7 펜싱 | 판정 시비를 잠재우는 듬직한 전자 장비 114
8 스키 | 기상이변에도 살아남을 수 있을까? 128
9 스케이트 | 매끄러운 빙판의 비밀을 찾아서 144
10 썰매 | 가속도를 견뎌라! 곡선 구간 설계법 160
11 바둑 | 우주보다 광활한 경우의 수 176
12 e스포츠 | 화려한 첨단 기술의 향연 194

이미지 출처 210

트러스 구조는 왜 안정적일까요? 그 비밀은 삼각형이라는 도형에 있습니다. 삼각형은 도형 중에 가장 안정적입니다. 성냥개비 혹은 크기가 비슷한 막대를 이용해 실험해 보세요. 막대 네 개를 붙여서 사각형을 만들면 언뜻 안정적으로 보이지만, 실제로는 그렇지 않습니다. 정사각형도 어느 방향으로 힘을 가하면 연결 부위가 회전하면서 평행사변형이나 마름모로 모양이 바뀔 수 있습니다. 하지만 삼각형은 그렇지 않습니다. 막대 세 개를 붙여 삼각형을 만든 뒤 어느 방향에서든 힘을 줘도 삼각형의 모양은 변하지 않습니다. 삼각형을 이루는 각 부재는 누르는 힘인 압축력 또는 당기는 힘인 인장력을 받지만, 연결 부위가 회전하지 않거든요. 따라서 아주 안정적인 구조를 이루지요.
-<야구> 중에서

당연히 고지대에 적응하지 못한 원정팀 선수들은 제대로 경기를 치르기 어렵습니다. 게다가 고지대에서는 공기의 밀도가 낮아서 공이 저지대에서보다 더 빨리 날아갑니다. 잔디 위에서만이 아니라 공중으로 날아갈 때도 속도가 빨라져 적응이 쉽지 않습니다. 원정팀으로서는 힘들어 죽겠는데 공의 움직임마저 평소와 다르니 당황해서 어영부영하다가 골을 허용하게 되는 겁니다. 볼리비아는 홈구장에서 브라질이나 아르헨티나 같은 강팀을 여러 번 격파했습니다. 축구에서 홈팀이 유리한 건 어쩔 수 없지만, 이건 좀 너무한 게 아니냐 하는 비판이 많아서 국제축구연맹도 너무 높은 고도에서는 경기를 치를 수 없도록 규제를 시도했습니다. 하지만 높은 고도에 위치한 국가들의 반발로 포기할 수밖에 없었지요.
-<축구> 중에서