속력은 이동거리를 시간으로 나누어 준 양이다. 총알이 로이스에게 도달하기 전에 슈퍼맨이 먼저 총알을 잡아야만 한다. 그렇게 하기 위해서는 총알이 도착하는데 걸리는 시간을 구하면 된다.
대단히 빠르다. 슈퍼맨이니 빨라도 상관은 없다. 하지만 우리의 신경전달 속도(15~25m/s)을 고려해 반응시간을 따져 보면 인간의 신경전달 체계로는 도저히 이 시간에 반응할 수 없다.
무슨 이야기냐 하면 날아오는 총알을 봤다 하더라도 손이 말을 듣지 않는다는 이야기다. 야구에서 타자에게 공을 칠 것인지 말 것인지 판단하는데 주어지는 시간은 0.5초가 되지 않는다.
이것도 훈련에 의해서 겨우 칠 수 있는데 슈퍼맨은 이렇게 짧은 시간에 그 작은
총알을 잡는다.
2. 충격량
달리던 차가 브레이크를 밟으면서 서서히 정지를 하면 아무런 충격도 받지를 않지만, 벽에라도 부딪히면 운전자는 크게 다치게 된다. 이와 같이 어떤 시간 동안에 물체에 주어진 힘의 총량을 충격량(impuls)라고 한다.
이 때의 힘 F가 충격력인데 시간에 반비례한다. 따라서 작용시간이 짧아지면 충격력은 극대화된다. 따라서 도둑이 몇층을 떨어져서 슈퍼맨의 따뜻한 품에 안겼다 하더라도 이것은 땅바닥에 떨어지는 것 보다 조금의 충격을 덜 받을 뿐 그는 크게 다치게 된다. 권투 선수들이 펀치를 타는 것도, 자동차 앞뒤에 범퍼가 붙어 있는 것도 바로 바로 작용시간을 늘여주어 충격력을 줄이기 위한 것이다.
3. 압력과 작용과 반작용
여러분은 바늘로 두부를 떠 받칠 수 있다고 생각하는가 ? 바늘은 두부를 받칠 수 있을 만큼 튼튼한데 왜 없을까 ? 이런 것을 질문이라고 하느냐고 ? 바로 여기에 답이 있다.
슈퍼맨이 충분히 힘에 세지만 그의 손 바닥에 작용하는 압력의 크기는 바늘 끈에 작용하는 두부의 압력과 비교 될 수 있다.
압은 작용한 힘을 (작용한)면적으로 나누어 준 양이다.
즉, 1000만톤/1000cm2가 된다.(여기서 1000은 슈퍼맨의 손 바닥 면적으로 슈퍼맨이 가로4cm, 세로 25cm 정도로 가정한 수치이다. 물론 두손을 합쳐서이고
계산의 편의를 위해 손을 크게 잡았다.) 따라서 1cm2에 만톤의 무게가 가해진다.
이런 압력을 견딜 땅이 어디에 있을까 ?
문제는 또 있다. 슈퍼맨이 지층에 힘을 가했다면 지층도 슈퍼맨에게 힘을 가하게 된다. 즉, 작용이 있으면 이에 대한 반작용도 있다는 이야기다. 따라서 슈퍼맨은 지층에 의해 눌려서 땅에 박혀 버려야 한다.
4. 지구의 자전과 시간
시간의 정체가 뭔지 않다는 것은 대단히 어려운 일이다. 지구가 자전한다는 것은 단지 사건(현상) 일뿐 시간과 관련된 일이 아니다. 지구가 태초에 생겼을 때 보다 자전 속다가 점점 느려지고 있다.
그러면 시간이 점점 느리게 흘러가는가? 그렇지 않다. 이러한 일들은 단지 하루의 길이에 영향을 줄 뿐 시간과는 아무런 상관이 없다. 시간은 비가역적으로 흐른다. 즉 거꾸로 흐르지 않는다는 이야기다. 한번 지나간 일은 되돌릴 수 없다. 이건 시간의 특성이다.슈퍼맨이라고 해서 시간을 되돌릴 수는 없다.
5. 그래도 슈퍼맨은 난다 ?
슈퍼맨이 아무런 힘도 들이지 않고 하늘을 너무나도 자연스럽게 나는 것은 아무리 봐도 이상하고 어색하다. 왜 ? 그가 난다는 것이 우리의 일상 경험과 부합되지 않는 현상이기 때문이다.
곤충이나 새들은 날기 위해서 날개짓을 해야 한다. 하지만 슈퍼맨이 손을 퍼덕거리지는 않는다. 더구나 그는 공기가 없는 우주에서도 날 수 있다. 슈퍼맨의 문제는 이것이다.
하는 일 없이(?) 즉, 힘들이지 않고 날 수 있다는 것. 이것은 달리 이야기 하면 합력(또는 순힘)이 0 인데 가속도 운동이 가능하다는 것이다. 관성의 법칙이 성립하지 않는다는 이야기다. 운동의 제1법칙인 관성의 법칙이 성립하지 않는다면 당연히 제 2법칙과 3법칙도 성립하지 않게 된다.
그래도 슈퍼맨을 운동의 법칙에 억지로 끼워 넣는다면 그는 날기 위해 중력에 반하는 힘을 계속 가해 주어야 한다. 즉 눈에 보이지는 않지만 로켓 처럼 그에게 추진력을 줄 무언가를 방출해야지만 날 수 있다는 것이다. 이것 또한 에너지 보존법칙에 위배 되지 않아야 하기 때문에 그는 한번 날고 나면 많은 양의 음식을 새로
먹어야겠지 ?
첫댓글 좋은 게시물이네요. 스크랩 해갈게요~^^
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