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- 동계 올림픽에서 선수들이 가장 빠른 속도를 내는 종목 중 하나는 알파인 스키: 160km/h
- 루지 선수들 빙판길에서 시속 130km가 넘는 최고 속도. 스피드 스케이팅 선수 시속 55km
- 바이애슬론의 발사체에서 나온다. 소총에서 발사되는 탄환은 초속 320~360m

속도가 중요하다 : 속도, 가속도, 그리고 거리

스피드 스케이팅, 알파인 스키, 올림픽 루지 등 많은 종목에서 최고 속도를 내는 선수가 정상을 차지한다. 시간뿐만 아니라 거리, 가속도와 같은 물리량도 중요한 역할을 한다. 

▲ 루지 선수들은 얼음 트랙에서 시속 130km가 넘는 속도를 낼 수 있다. 사진은 2022년 동계 올림픽에 참가한 우크라이나 루지 팀의 모습다. © Sportministerium der Ukraine/ CC-by 4.0

속도: 누가 가장 빠를까요?

물리학적 관점에서 속도는 가장 짧은 시간 안에 같은 거리를 주파하는 선수가 승자다. 속도는 간단한 공식, 즉 거리 나누기 시간으로 계산된다. 이러한 관계는 속도의 단위에도 반영되어 시속 킬로미터(km/h) 또는 더 과학적으로 초당 미터(m/s)로 나타낸다.

동계 올림픽에서 선수들이 가장 빠른 속도를 내는 종목 중 하나는 알파인 스키다. 일부 슬로프에서는 시속 160km가 넘는 속도를 낼 수 있다. 루지 선수들도 매우 빠르다. 빙판길에서 시속 130km가 넘는 최고 속도를 낼 수 있다. 스피드 스케이팅 선수 역시 시속 55km 이상의 속도를 낼 수 있다.

동계 올림픽에서 가장 빠른 속도는 바이애슬론의 발사체에서 나온다. 소총에서 발사되는 탄환은 초속 320~360m에 달한다. 이는 시속 약 1,150~13,000km에 해당하며 음속에 근접한다.

가속도: 아이스하키 퍽부터 바이애슬론 탄환까지

속도와 밀접한 관련이 있는 가속도는 많은 올림픽 종목에서 중요한 역할을 한다. 물리적으로 가속도는 특정 시간 동안의 속도 변화량으로, 미터/초²(m/s²)으로 표현된다. 예를 들어 아이스하키에서 퍽은 슬랩샷을 할 때 시속 175킬로미터까지 속도를 낼 수 있다. 이때 가속도는 최대 1,230m/s²에 달한다. 비교하자면, 스포츠카는 정지 상태에서 시속 100km까지 가속할 때 아이스하카 퍽 가속도의 100분의 1인 12.3m/s²의 가속도만 필요하다.

가속도는 속도와 밀접한 관련이 있으며, 많은 올림픽 종목에서 중요한 역할을 한다. 물리적으로 가속도는 특정 시간 동안의 속도 변화량으로, 미터/초²(m/s²)으로 표현된다. 바이애슬론 소총의 탄환은 수 밀리초 만에 거의 음속에 가까운 속도로 가속되어 약 200,000m/s²의 가속도를 얻는다. 가속도는 속도의 감소를 의미하기도 하는데, 바이애슬론의 발사체도 마찬가지다. 소총 총구를 떠난 탄환의 속도는 100미터 거리를 이동하는 동안 320~360m/s에서 약 275m/s로 감소한다.

▲ 바이애슬론에서 발사체는 단 몇 밀리초 만에 초속 320~360미터까지 가속된다. © U.S. Navy / Preston Keres

거리:
거리는 매우 중요하다. 정확한 거리 측정이 없다면 많은 동계 스포츠는 의미가 없을 것이다. 모든 참가자에게 동일한 거리를 제공해야만 경기력을 비교하고 속도를 측정할 수 있다. 이는 스키나 스케이트 경주뿐만 아니라 봅슬레이와 루지 경기에도 적용된다. 스키 점프에서도 거리는 매우 중요하다. 점프 거리가 승패를 결정짓는다.

물리학적으로 볼 때, 이러한 모든 경기는 기본 길이 단위를 중심으로 전개된다. 오랫동안 미터라는 원형이 이 단위의 기준이 되었지만, 현재는 빛의 속도라는 물리량으로 정의된다. 1미터는 빛이 진공에서 1/299,792,458초 동안 이동하는 거리다. 그리고 1광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리, 즉 9조 4610억 킬로미터다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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