온라인으로 만나는 골프 교습가나 진지한 아마추어분들에게 원심력은 없다 (unreal) 라고 말하면, 반발이 심합니다. 주변에 있는 물리학 박사들한테 호소(?)를 해야 그제서야 동지를 만나는 기분이 들지요.
적지 않은 골프 교습 교재나 구전에서 "원심력이 중요하다" "원심력을 느끼라" 라고 말하지요. 여기 링크한 동영상에 중간 쯤에 보면, Dr. 사소 맥킨지의 연구 결과가 인용된 화면이 나옵니다. 아마추어에 비해서 프로 선수들은 몇 배 더 구심력(centripetal force)을 가하고 있다는 것을 보여 줍니다. 원심력(centrifugal force)이 아니구요.
고전 물리학에서, 원심력은 실제로 존재하지 않습니다. 클럽을 회전해보면 그걸 느끼는 것 같지요. 왜냐면 우리가 non-inertial coordinate system 안에있기 때문입니다. (이건 non-accelerating situation에 있는 것 같이 믿고 있지만, 실제로는 아니기 때문이구요.) 회전 목마를 예로 들면, 회전 목마 밖에서 회전하는 물체를 보면, 마치 바깥에서 뭔가가 잡아 끄는 힘이 작용하는 것처럼 보입니다. 회전 목마를 타고 있는 아이는 바깥 방향으로 나갈 것 같은 힘 (원심력)이 작용하고 있다고 믿고 있지만, 실제로는 바깥으로 튕겨 나가지 않기 위해서, 회전 중심쪽으로 진짜 힘(구심력)을 주고 있지요. 이 구심력은 질량이 클수록, 회전 속도가 빠를스록, 중심과 회전 반경이 멀수록, 이 진짜 힘은 더 커집니다.
같은 원리로, 로프 끝이 공을 달아서 회전시킬 때, 공이 무거울수록, 회전 속도가 빠를수록, 로프 길이가 길수록, 가운데로 잡아 당기는 구심력이 커집니다. 최대 회전 이후에 손에서 로프를 놓으면 접선 방향으로 나가는 속도도 최대가 되겠지요.
원심력을 느끼는 것 같지만, 실제로는 골프 클럽을 잡은 손에서 클럽이 미끄러져 나가지 않도록 회전 중심으로 잡아 끄는 힘이 진짜 힘입니다. (드라이버와 같이 비거리가 중요한 클럽을 회전할 때, 머리가 클럽 헤드와 최대거리로 되게끔 하는 것도 결국은 구심력을 최대로 만드는 조건이지요.)
Ps. 구심력의 reaction force, unreal force인 원심력만을 강조하면, 클럽을 의도적으로 몸에서 멀리하려고만 해서, 임팩트 구간에서 회전 중심으로 클럽을 잡아 당기질 못하는 경우를 가끔 봅니다.
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