축구공은 왜 공중에서 휘어질까요?
열쇠는 공의 회전에 있어요.회전하며 날아가는 공은 주변 공기 흐름이 회전 방향으로 끌려가서 좌우의 압력에 차이가 생겨요. 그 차이 때문에 옆으로 밀리면서 휘어지지요. 이 현상을 마그누스 효과라고 해요. 프리킥의 휘어지는 슛도 이 힘으로 설명돼요.
회전하면 공기 흐름이 달라져요
축구공이 공중에서 휘어지는 것은 공이 회전하면서 날아가기 때문이에요. 공의 가장자리를 스치듯 차면 공에 회전이 걸려요. 그러면 공 주변의 공기 흐름이 회전 방향으로 끌려가요.
압력 차이로 옆으로 밀려요
이때 공의 한쪽에서는 공기가 빠르게 흐르고, 반대쪽에서는 느리게 흘러요. 공기가 빠르게 흐르는 쪽은 압력이 낮아지고, 반대쪽은 압력이 높아져요. 이 차이 때문에 공은 옆으로 밀려요. 이 힘은 회전축과 공기 흐름 모두에 대해 직각 방향으로 작용해요. 공이 옆으로 벗어나는 이 현상을 마그누스 효과라고 불러요. NASA의 글렌 연구 센터도 회전하는 축구공이 받는 이 힘을, 골키퍼를 피하는 '휘어지는 킥'의 원인으로 설명하고 있어요.
호베르투 카를루스의 프리킥
유명한 예로 자주 언급되는 것이 1997년 브라질의 호베르투 카를루스의 프리킥이에요. 물리 잡지 '피직스 월드'에 따르면, 공은 골대에서 약 30m 떨어진 위치에 놓여 있었어요. 왼발 바깥쪽으로 찬 이 공은 크게 휘어져 골문 안으로 들어갔어요. 과학자들이 공이 휘는 방식을 살펴볼 때 쓰는 소재가 되기도 했어요.
멀리서 찰수록 나선을 그려요
2010년에는 파리의 물리학자 데이비드 케레 등이 이 슛을 연구한 논문을 발표했어요. 마그누스 효과가 휘어지는 이유임을 확인한 뒤, 공이 느려질수록 궤도가 '나선'처럼 휘어져 간다는 것도 발견했어요. 이 '나선'은 축구공의 경우 약 40m를 날아간 무렵부터 나타난다고 해요.
더 알고 싶다면
- NASA는 공의 크기와 회전, 속도 등을 이용해 축구공을 휘게 하는 힘의 크기를 구하는 식을 소개하고 있어요.
- 2010년 연구는 파리의 ESPCI와 에콜 폴리테크니크의 물리학자들이 했으며, 결과는 과학 잡지 '뉴 저널 오브 피직스'에 실렸어요.
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공이 공중에서 휘어지는 이유는?
정답 보기
- 회전으로 생기는 힘
- 항상 옆바람이 불어서
- 차면 공이 찌그러져서
회전으로 생기는 힘 회전하는 공은 좌우의 공기 흐름에 차이가 생기고, 압력 차이 때문에 옆으로 밀려요. 이 현상을 마그누스 효과라고 해요.
회전하는 공은 좌우의 공기 흐름에 차이가 생기고, 압력 차이 때문에 옆으로 밀려요. 이 현상을 마그누스 효과라고 해요.
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- The physics of footballPhysics World (Institute of Physics) (영어)
- Soccer Ball Aerodynamics (Lift of a spinning ball)NASA Glenn Research Center (영어)
- Scientists uncover secret of Roberto Carlos goalNBC News (Associated Press) (영어)
이 글은 2026-10-03 기준으로 위 자료를 확인하고 썼습니다. 연구가 진행되면 설명이 바뀔 수도 있습니다. 사진 출처는 각 사진 아래에 있습니다.
