바람을 거슬러서
이 문제는 앞의 세 문제를 이해하면 그것을 이용해서 풀 수 있다. 아래 그림에서 네 대의 보트는 바람과 선체에 대한 돛의 방향이 서로 다르다. 이중 최대의 속도로 나아가는 것은 어느것일까?
a) b) c) d)
해답:바람을 거슬러서
정답은 d). 넷 중 유일하게 앞쪽으로 움직이는 것은 d)다.
a) 보트의 돛의 방향을 보면 보트가 자유롭게 움직일 수 있는 방향과 힘 벡터의 방향이 직각을 이루게 돼 있다.
이것은 완전히 측면을 향한 힘이므로 앞쪽(혹은 뒤쪽) 방향의 성분이 없다. 이 힘은 보트를 전진시키는 데 아무 소용이 없다.
마치 중력이 지면 위에 놓인 볼링 공을 구르게 할 수 없는 것처럼.
b) 보트는 전체적으로 바람의 충격이 없다. 바람이 돛에 부닥치는 것이 아니라 옆으로 지나가니까.
c) 보트는 바람의 충격을 최대로 받지만 뒤로 나가게 된다 |
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d) 보트의 경우가 바람을 가로지르는 문제와 유사하다. 그림을 주의해서 보면 힘 벡터의 이물 쪽 성분은 보트를 추진시키고 그림처럼 각을 이뤄 바람을 거슬러 작용한다. 이 배는 사실상 바람을 가로지르는 보트보다 빠르게 항해할 수 있다. 왜냐하면 빠르게 나아갈수록 바람의 충격력도 커지기 때문이다.
그러므로 돛단배의 속도가 최대로 되는 것은 보통 바람을 비스듬히 안고 가는 경우다.
실제로 바람이 부는 가운데서는 직진이란 할 수 없으므로 바람을 정면으로 맞는 곳의 목적지에 도달하기 위해서는 지그재그로 움직이며 앞뒤로 움직이는 것이다. 이것을 “태킹(tacking)”이라 한다. |
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