야구에서 투수가 던진 변화구가 타자 앞에서 갑자기 휘어지는 원리를 공의 회전과 공기 저항에 의한 마그누스 효과로 설명해 주시면 좋겠습니다.

Question

야구에서 투수가 던진 변화구가 타자 앞에서 갑자기 휘어지는 원리를 공의 회전과 공기 저항에 의한 마그누스 효과로 설명해 주시면 좋겠습니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

야구에서 투수가 던진 변화구가 타자 앞에서 낙차 크게 떨어지거나 옆으로 휘어지는 이유는 공의 회전으로 인해 공기 흐름의 속도 차이가 생기고, 이로 인해 발생하는 압력 균형이 깨지는 마그누스 효과 때문입니다.

투수가 공을 던지면 공은 앞으로 나아가면서 공기 저항에 부딪칩니다. 이때 투수가 공에 회전을 주면, 회전 방향과 바람 방향이 같은 쪽에는 공 표면이 공기를 뒤로 밀어주어 공기 흐름 속도가 증가하고, 회전 방향과 바람 방향이 반대인 쪽에는 공 표면이 마찰을 일으키며 공기 흐름 속도가 감소합니다. 따라서 공기의 흐름 속도가 빠를수록 압력은 낮아지고, 속도가 느릴수록 압력은 높아지게 되어 기압차가 생깁니다.

모든 물체는 고기압에서 저기압 쪽으로 밀려나는 힘을 받게 되는데, 이 수직으로 가해지는 힘을 마그누스 힘이라고 부르며, 공은 저기압이 형성된 방향으로 궤적을 그리며 꺾이게 됩니다.