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물리학 스토리

사격의 과학

by 오이코스 2023. 7. 28.
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경험이 많은 능숙한 장거리 사격수는 중력의 영향에 대해 아주 익

숙한 사람들이다. 그늘은 총알이 표적을 향해 '송' 하고 날아가는 동

안 식탁 위에서 빌어진 것처럼 아래로도 떨어진다는 것을 안다.

단거리 사격에서는 총알이 아래로 떨어질 만한 시간이 많지 않아 중

역을 무시해도 된다. (너무 크게 얘기하지 말자. 동력은 자신이 무시당한

는 걸 좋아하지 않는다) 그러나 장거리 사격에서는 중력이 총알에 작

용할 시간이 충분하기 때문에 중력가속도가 붙은 총알이 수직으로

이동하는 거리는 실질적인 영향을 미친다.

만약 당신이 강퍅한 독재자에 의해 섬에 인질로 잡혀 있는 국제

구호 원들을 구하는 팀의 일원이라고 한다면 중력에 대한 이해는 아

주 큰 도움이 된다. 예를 들어 인질들이 잡혀 있는 집을 당신이 팀

사람들과 관찰하고 있다고 하자. 인질들은 손거울을 통해 당신에게

몰라서 코드로 문자를 보내오고 있다. 그들은 부분가발이 확실해 보

이는 독재자의 머리를 보고 웃으면 안 된다는 난관을 제외하고는 대

우가 썩 괜찮다는 내용의 메시지를 보내왔다. 당신은 그들과 110이

티 정도 떨어져 있고, 이제 그들이 도망칠 수 있도록 태세를 갖추고

있지만 그들에게 무엇이 필요한지는 확실히 알지 못한다. 저녁이 다

가오면서 인질들은 불을 끄라는 신호를 보내왔고, 당신은 건물 외부

의 조명이 꺼져야 한다는 걸 깨닫는다. 당신은 전기를 차단하는 장치

에 가까이 접근할 수 없기 때문에 총을 싸서 건물 앞에 있는 아주 밟은

은 투광 조명등을 꺼야만 한다.



당신은 그들로부터 110미터 떨어져 있으며 발사한 총알이 900m/s

의 속도로 날아간다는 것을 알고 있다. 이를 재빨리 계산해보면 충을

은 약 0. 12초간 날아간다. 0.12초란 시간 동안에 중력은 총알을 약7

센티미터 정도 아래로 끌어당긴다. 따라서 투광 조 명동으로부터 몇

센티미터 위로 총을 겨냥해야 조명등에 명중하게 되고 그 결과 인질

들은 도망 나올 수 있다.

독재자가 자신의 경비원들에게 목을 세기 세우고 머리가 흩트려

지지 않게 달리라고 고집을 부리는 바람에 인질들은 쉽게 경비원들

보다 앞서 달릴 수 있어 안전한 곳에 도달한다. (물론, 당신은 경비원을

향해 총을 발사할 수도 있다. 그러나 그건 스포츠가 아니다. 조직적으로

추진 타조처럼 달리게 하는 것만으로도 충분히 벌을 준 세부다)

 

숨을 곳이 없다

중력의 영향에 대해 따질 때는 중력장의 개념으로 생각하면 좋다.

중력장은 그 자체가 골프장과 같은 들판이라기보다는 영향이 있는

영역에 가깝다. 예를 들어 지구 행성의 지표면에 붙어사는 우리는

지구의 질량에 의한 중력장의 영향이 상당히 센 지역에 사는 진

확실하다. 하지만 우리 지구의 중력은 우주로까지 영향이 뻗쳐나간

다. 물론 태양, 그리고 목성을 비롯해 다른 모든 행성의 중력도 마찬

가지다. 중력에 의해 끌림은 우리를 풀어 당기는 질량이 큰 거대한 물

체로부터 멀어질수록 약해지기 때문에 지표면에 사는 우리에게는 지구보다 질량이 큰 목성이라도 그 중력이 미치는 영향은 무시할 수 있은

다. 즉 지구의 중력이 가장 큰 영향을 미치기 때문에 우리는 춤을 추

거나 하이힐을 신고 걸을 때 지구 중력장만을 따지면 된다.

한 남자가 머리에서 오듯 콜로 뉴 향수를 진하게 풍기며 방 안으로

들어올 때면 나는 장 field와 그 장이 미치는 영향에 대해 생각하게 된

다. 그 남자(향수의 근원지)와 가까워질수록 당신은 그로부터 베르가

못 향과 노간주나무 향이 섞인 냄새를 말일 수 있다. 반면에 그로브

터 멀어지는 방향으로 걸을 경우, 그의 향수의 장 안에 여전히 있다

고 해도 당신은 시트러스 향을 약간 맡을 수 있을 뿐이다. 모든 사람

이 방을 나가고 그 남자만 혼자 그곳에서 소매 끝을 정리하고 있을

경우, 향수가 영향을 주는 장은 여전히 존재하는 결이? 중력의 정 후

라면 그 답은 '그렇다'가. 중력장은 여전히 존재한다. 비록 중력장을

정험 하는 이가 아무도 없다고 해도 말이다.

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