수영에는 어떤 원리가??

 

       2009 로마 세계수영선수권 남자 자유형에 출전 중인 박태환

2009년 로마 세계수영선수권 남자 자유형 200m, 400m, 1500m에 출전 중인 박태환. 로마로 출발하기 전부터 온국민들의 기대와 시선을 한몸에 받으며 출발 전 꾸었던 뱀꿈을 길몽으로 점쳤던 것이 엊그제 같은데.......

지난 일요일 400m와 월요일 200m에서 어이없는 경기 결과에 국민은 물론 박태환 선수 본인도 어이없기는 마찬가지이다. 아직 1500m에 대한 기대가 남아있지만, 앞서 두 경기에 대한 결과를 놓고 벌써부터 이견이 분분하다. 
  

이유야 어떻든 선수 자신이 가장 큰 책임이 있지 않을까.... 생각해 보며 남아있는 1500m에서만큼은 국민들과 세계인들의 기대에 대한 부응차원에서보다도 그동안 박태환 선수 자신이 땀 흘린 만큼의 결과를 얻기를 바랄 뿐이다.

박태환 선수가 참가하고 있는 세계수영선수권에 대한 관심과 더불어 바야흐로 수영장을 찾는 인파가 많아지는 여름철이다. 과연 수영에는 어떤 운동 원리가 숨어있을까?

대부분 사람들은 수영은 배워야 할 수 있는 운동이라고 생각하지만, 사람은 누구나 물에 뜰 수 있다. 다만 마음 속의 물에 대한 두려움과 공포때문에 몸을 움츠리기 때문에 물의 부력을 받는 면적이 작아져 잘 뜰 수 없기 때문이다. 

따라서 떨리는 마음을 진정하고 몸을 수평으로 만들어 물의 부력을 받는 면적을 최대한 크게 하면 물에 뜰 수 있게 된다.  물체는 물과의 밀도 차이때문에 물에 뜨기도 하고 가라앉기도 하는데 지방이 많은 사람일수록 물에 잘 뜬다고 하니 지나친 다이어트는 오히려 수영에 방해가 될까???^^

물속에서 하는 수영 역시 땅에서와 마찬가지로 물을 박차면 앞으로 나아간다. 즉 팔과 다리를 움직여 물을 밀어내면 밀어낸 만큼 앞으로 나아가게 되는 '작용 반작용의 법칙' 이 적용되는 것이다.

박태환이 출전하고 있는 자유형은 영법이 아니라 경기 형태로 자유롭게 수영법을 할 수 있는 것이다. 현재 널리 사용되고 있는 영법은 영국의 크롤에 의해 고안된 크롤 영법 으로 물 속과 물 위를 번갈아 얼굴이 오가는 영법이다. 

* 물체의 운동과 원인에 대한 연구로 뉴턴은 

 <관성의 법칙> <가속도의 법칙> <작용 반작용의 법칙> 의 

 운동에 관한 세 가지 중요한 법칙을 발견하게 되었다.

건전지 속에 전기를 만들 수 있는 전하가 가득~

 

요즘 한창 실험과 만들기에 푹~ 빠진 아이는 집에 있는 갖가지 실험도구 가운데 집게전선과 건전지, 꼬마전구, 전기끼우개를 찾아들고는 꼬마전구에 불이 켜졌다꺼졌다 하는 것을 신기한듯 반복하더니 뚝딱뚝딱 어느새 블럭으로 작은 건물을 짓는다.

무얼하나... 봤더니 조그만 집 안에 꼬마전구를 넣고는 건물 안에 불이 켜졌다며 좋아라 호들갑을 떨어댄다. 앙증맞은 변기가 들어앉은 화장실에도 불을 켜주며 한바탕 웃었다.

음...건전지를 전선으로 연결하면 불이 켜지는 꼬마전구. 어떻게 불이 켜지는 것일까?

건전지, 꼬마전구, 전지끼우개, 집게전선을 준비하여, 전지깨우개에 건전지를 끼우고 집게전선으로 연결한 뒤 꼬마전구를 끼운 소켓에 집게전선의 집게로 집어주면 꼬마전구에 불이 켜진다~

블럭으로 만든 건물 안에 건전지로 연결하여 만든 꼬마전구를 설치하면 건물 안이 환하게 불이 켜진다~
 

건물 옆 계단 위로 올라가야하는 화장실에도 전구를 연결해 불을 켜주니 환~하다.
 

" 건전지에는 플러스(+)극과 마이너스(-)극이 있어서 각각 두 극에 연결한 도선(전선처럼 전기를 이동시키는 도체)을 꼬마전구에 연결하면 전류가 흘러 불이 켜진다!"

뉴턴의 법칙, 관성의 법칙, 가속도의 법칙, 작용-반작용 법칙

“슈! 그건 보드가 고장 난 게 아니라 ‘관성의 법칙’ 때문이야. 물체의 바깥에서 힘이 작용하지 않으면 운동하고 있던 물체는 자꾸 같은 속도로 운동하려는 성질이 있어. 또 멈춰 있던 물체는 언제까지나 멈춰 있으려고 하지. 차를 타고 가다가 갑자기 멈추면 앞으로 나가던 우리 몸을 계속 나가려고 앞으로 쏠려. 반대로 멈춰 있던 차가 갑자기 출발하면, 그 자리에 멈춰 있던 우리 몸은 계속 멈춰 있으려고 뒤로 쏠리지. 그것처럼 너도 출발할 때는 뒤로, 멈출 때는 몸이 앞으로 쏠렸던 거야. 사과나무에 가까이 오기 전에 미리 멈추려고 해야 했어.”










 

도르래, 고정도르래, 움직도르래

 

“그럼 도르래로 파바를 하늘로 끌어올리는 건 어떨까? 고정도르래를 쓰면 힘은 똑같이 들지만, 힘의 방향을 편한 쪽으로 바꿀 수 있어. 물건을 들어 올리는 것보다 밧줄을 아래로 당기는 것이 편리할 때가 많거든. 국기 게양대에서 태극기를 올린다든가, 우물에서 물동이를 끌어올릴 때처럼 말이야. 또 성을 쌓을 때 도르래를 쓰면 무거운 돌도 가볍게 들 수 있지. 움직도르래를 쓰면 힘을 반만 들이고도 파바를 움직일 수 있어! 움직도르래를 여러 개 연결할수록, 힘은 반으로 또 반으로 줄어들어. 그러니까 힘을 줄이는 움직도르래 여러 개와 편리한 쪽으로 방향을 바꿀 수 있는 고정도르래를 함께 쓰면 아주 편리하지.”

“도르래로 성도 쌓았다면 파바를 들어 올리는 일쯤이야 아무것도 아니겠네!”

아인의 말에 슈가 덧붙여 말했어.

단원들은 뚝딱뚝딱 아주 높고 커다란 도르래를 만들었어. 슈가 도르래 기둥에 예쁘게 ‘꾸미커스 서커스단’이라고 썼지. 드디어 떨리는 순강이 찾아왔어. 파바는 도르래와 연결한 단단한 밧줄을 허리에 감았어. 아인은 여러 개의 움직도르래와 고정 도르래가 연결되어 있는 밧줄을 잡아 당겼어. 그러자 파바의 몸이 슬슬 들리더니 발이 땅에서 떨어졌어. 파바는 점점 더 높은 하늘로 날아올랐어. 마치 자유로운 뚱뚱 구름처럼 말이야.

“새처럼, 깃털처럼 하늘을 나는 기분은 이런 거구나! 정말정말 좋아서 가슴이 터질 것 같아!”

파바는 새처럼 하늘을 나는 시늉을 했어. 아인도, 슈도, 마르도 가슴이 뭉클했어.

“파바가 마법사 옷을 입고 하늘을 날며 서커스를 하면 되겠어요!”

마르는 너덜너덜한 수첩을 꺼내 뭔가를 끼적끼적 적었어. 그날 밤, 파바는 하늘을 나는 꿈을 꾸다가 침대 아래로 굴러 떨어졌어. 근데 하나도 안 아팠어. ‘피식’웃기만 했지.

물리학, 작용점, 받침점, 지렛대

“물리학은 우리가 살아가면서 아주 편리하게 쓰고 있어. 특히 도구를 쓰면 일을 쉽게 할 수 있지. 지렛대는 써서 파바를 날아오르게 하는 게 어떨까?”

“지렛대로?”

파바가 급하게 물었어. 자기가 어떤 일을 겪게 될지 두려웠거든. 찍찍, 실험실의 쥐처럼 말이야. 

“시소나 병따개, 손톱 깎기 같은 것을 생각하면 돼, 몸무게가 똑같은 슈와 내가 받침점에서부터 똑같은 거리에 앉아 있다면 시소는 수평이 돼. 하지만 받침점을 슈 쪽으로 옮길수록 난 힘을 적게 들이고도 슈를 들어 올릴 수 있어. 그러면 난 바닥으로 가라앉고 슈는 높이 올라가게 돼.”

“받침점이 작용점에 가까워질수록 힘을 적게 들지만, 물체가 움직이는 거리는 짧아진다는 것을 깜빡 했어! 파마를 높이 날아오르게 하려면 고속도로만큼 기다란 나무판이 필요해!”