당구공의 정회전과 역회전에서 방향

당구공을 치면 벽에 충돌하면서 되튀어 나옵니다.

 

회전없이 치는 공

공이 옆면과 충돌하기 전에 들어가는 각도와 충돌 후 나올 때 옆면과의 각도가 같습니다. 공의 가운데를 막대로 치면 공은 위에서 보면 회전이 없이 굴러가게 됩니다.

충돌하는 순간의 공의 속도를 화살표로 그려보겠습니다.

 

충돌순간 속도(왼쪽)와 옆면의 직각과 나란한 방향으로 나눈 속도(오른쪽)  

오른쪽 그림은 속도를 옆면에 나란한 방향과 직각인 방향으로 나누어 보았습니다. 충돌하는 순간 공의 속도의 수직성분이 당구대의 옆면이 반대방향으로 반작용력을 줍니다.

이 크기는 운동량 보존 법칙을 따르기 때문에 움직이지 않는 단단한 물체와 탄성충돌을 하면 반대 방향으로 같은 크기의 속도를 가지는 힘을 작용합니다.

옆면이 공에 작용한 반작용력 때문에 공의 속도는 옆면과 나란한 방향으로는 힘을 받지 않기 때문에 변하지 않고 직각 방향으로만 속도가 반대로 바뀝니다.

충돌후 속도

이 속도를 합쳐보면 옆면과 부딪히기 전후의 옆면과의 각도가 같은 방향으로 튀어 나오게 됩니다.

 

당구 역회전

 

어려운 위치에 있는 공을 맞추기 위해서 위에서 보는 방향으로 회전이 생기도록 막대로 공의 옆을 쳐기도 합니다.

원래 역회전이란 표현은 과학용어로 사용하는지 모르겠는데 당구나 탁구에서 역회전, 정회전이라고 표현하기 때문에 그대로 사용하겠습니다.

역회전이라고 이름 붙이는 이유는 공의 진행방향과 반대방향으로 진행하는 스핀이라서 그렇게 이름을 붙이는 듯합니다.

공이 위에 닿아서 미끄러지지 않고 오른쪽으로 굴러가기 위해서는 반시계방향으로 돌아가야 하고 아래에 닿아서 굴러가려면 시계방향으로 회전해야 합니다. 닿는 면에 대해서 자연스럽게 진행하는 방향으로 회전할 때 정회전, 반대로 회전할 때는 역회전이라고 부르는 것 같습니다.

 

닿아 있는 면과 정회전의 회전 방향

당구공을 아래 그림과 같이 치면 오른쪽으로 가는데 위에서 보아 반시계방향으로 회전하면 정방향이라고 부를 수 있습니다. 막대를 공의 중심에서 왼쪽으로 비켜서 치면 흰 점선따라 시계방향으로 회전하면서 진행하게 됩니다.

벽에 닿는 순간 공의 진행 방향효과로 회전이 없을 때와 마찬가지로 옆면이 공을 직각방향으로 반작용력을 줍니다.

여기에다 공이 회전하면서 닿는 순간 공은 시계방향의 회전 때문에 옆면을 오른쪽으로 밀게됩니다.  옆면은 옆면과 나란한 방향으로 왼쪽으로 공에게 반작용력을 줍니다. 수평방향으로 회전이 없을 때의 오른쪽 방향의 속도가 왼쪽 방향의 반작용력을 받아서 작아집니다.

충돌후 속도(회전이 없을때:왼쪽, 역회전:오른쪽) 

이 속도의 방향이 아래 그림의 흰 점선(회전없을 때)와 노란 점선(역회전)의 방향이 됩니다.

 

역회전 방향

옆면에 직각에 가깝도록 치는 경우에 옆면과 나란한 속도 성분이 작기 때문에 회전 때문에 옆면이 공에 작용하는 반작용력의 효과가 더 크게 나타나서 역회전의 효과가 더 큰 것처럼 보이게 됩니다.

옆면에 붙여서 비스듬히 역회전으로 치는 경우에는 옆면의 반작용력이 같더라도 원래의 옆면과 나란한 속도 성분이 아주 크기 때문에 역회전 효과가 작아 보이게 됩니다.

 

당구 정회전

 

이번에는 오른쪽 진행 공이 옆면에 닿았을 때 진행방향으로 돌기 위해서는 반시계방향으로 회전해야 합니다.

반시계방향으로 회전하기 위해서는 공의 오른쪽을 막대로 치면 됩니다.

정회전 방향

그림처럼 옆면과 부딪히면 공은 돌기 때문에 옆면과 나란한 방향으로 옆면을 왼쪽으로 밉니다. 옆면은 반작용으로 공을 오른쪽으로 미는 힘을 줍니다.

회전이 없을 때의 방향(흰색 점선)보다 오른쪽인 보라색 점선 방향으로 공이 진행하게 됩니다.