만약 사람이 바실리스크 도마뱀처럼 물위를 달릴려면 얼만큼의 속도로 달려야 하나요?
안녕하세요 하얀 도화지입니다.
바실리스크 도마뱀은 엄청 빠른속도로 달리기 때문에, 물위를 걸으면서 다닐수 있는데
만약 사람이 바실리스크 도마뱀처럼 물위를 달릴려면 얼만큼의 속도로 달려야 하나요?
안녕하세요.
바실리스크 도마뱀이 물 위를 달릴 수 있는 이유는 그들의 경량의 몸체, 발의 특수 구조, 충분히 빠른 속도 덕분입니다. 이 도마뱀은 매우 빠르게 발을 물 위에 찍으면서 발생하는 추력과 표면 장력을 이용하여 물 위를 건너갑니다. 사람이 이와 같은 방식으로 물 위를 달리기 위해서는 필요한 속도가 상당히 빨라야 하며, 실제로는 인간의 체격과 체중으로는 불가능합니다.물 위를 달리기 위해 필요한 속도를 추정하기 위해서는 몇 가지 물리적 변수를 고려해야 합니다. 이를 위해 다음과 같은 변수들을 고려할 수 있습니다.
m: 질량 (kg)g: 중력가속도 (9.8 m/s²)
ρ: 물의 밀도 (약 1000 kg/m³)
L: 발이 물에 닿는 길이
v: 필요 속도 (m/s)
물 위를 걷기 위해 필요한 속도는 사람의 체중과 발 크기에 의해 결정되며, 이를 계산하기 위해 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다 :
v = √[(2 g (m / L)) / ρ]
이 공식은 단순화된 모델을 바탕으로 하며, 실제로는 다양한 요인들이 더 복잡하게 작용합니다. 바실리스크 도마뱀의 경우, 그들의 속도는 초당 약 1.5미터에서 2.5미터 사이이며, 이는 인간이 달릴 때의 평균적인 속도와 비교할 때 매우 빠른 편입니다.
인간이 실제로 물 위를 달릴 수 있는 속도를 달성하려면, 훨씬 더 높은 속도가 필요합니다. 예컨데, 사람의 체중이 70kg이고 발이 물에 닿는 길이가 0.1 m 라면, 필요한 속도는 매우 높게 나타납니다.
v = √[(2 x 9.8 x (70 / 0.1)) / 1000] ≈ 11.7 m/s
이는 시속 약 42 km/h에 해당하며, 이는 올림픽 단거리 선수들의 최고 속도보다도 빠른 속도입니다. 따라서, 현실적으로 사람이 바실리스크 도마뱀처럼 물 위를 달리는 것은 불가능합니다.안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
흥미로운 질문이네요. 질문자님 덕분에 바실리스크 도마뱀이 물 위를 달릴 수 있다는 것을 알게되었습니다. 찾아보니 바실리스크 도마뱀은 1초에 약 20번의 발걸음을 걷는다고 합니다.그럼 사람도 물 위를 달리기 위해서 같은 횟수로 발걸음을 걸으면 될까요? 그렇지 않습니다. 바실리스크 도마뱀의 무게, 발길질시 생기는 공기방울의 부력, 물의 표면장력 등의 여러 원리를 이용해 물 위를 뛰게 됩니다. 이런 요인들을 무시하고 발걸음만 빠르게 한다고 사람이 물 위를 달릴 수 없습니다.사람이 물 위를 달리기 위한 방법을 연구한 결과가 있는데 이를 인용하면, 30m/s (110km/h) 속력으로 초당 4회 이상 물을 차야하며, 다리 힘이 일반인의 15배가 필요하다고 합니다.
사람 빠른 달리기 선수인 우사인볼트 보다 3배는 빨라야하기에 현실적으로는 불가능한 수치입니다.
답변이 조금이나마 도움이 되기를 바랍니다.
감사합니다.