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모터사이클로 뒤로 2회전 이상 공중 제비돌기가 가능할까?

익스트림 스포츠 전문가에게 묻는다

제임스 라이오던은 미국 메릴랜드 대학에서 물리학을 전공하고 현재 미국 물리학협회(APS)에 몸담고 있다.

그는 그의 아들과 함께 프리스타일 모터사이클의 슈퍼스타인 트래비스 패스트라나 선수의 열혈 팬이다.

그가 2006년도 X게임에서 뒤로 2회전 공중 제비돌기를 성공했을 때 그들 부자 또한 모터사이클로 얼마나 많이 공중 제비돌기를 할 수 있을까에 대한 궁금증이 일었다.

물론 선수들은 자신의 몸으로 직접 한계에 도전하고 있지만 그들 부자는 물리학적 관점에서 이 문제를 살펴보기 위해 뉴튼의 운동법칙을 적용, 과연 몇 번의 공중 제비돌기가 가능한지를 계산한 경험이 있다.

먼저 라이오던이 탑승한 모터사이클의 무게는 평균 150kg 정도다. 이 때 이론적으로 공중제비돌기 없이 가장 높이 점프할 수 있는 높이는 약 11m. 하지만 공중 제비돌기를 하기 위해서는 에너지가 필요하다.

운전자는 점프에 필요한 에너지 중 일부를 이에 사용해야 하고, 그만큼 높이에서 손해를 감수할 수밖에 없다.



계산 결과, 점프와 공중 제비돌기에 활용할 에너지를 50대 50으로 배분하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 이는 모터사이클이 5.5m를 점프해 2.12초 동안 체공하는 것을 말한다.

이 시간 동안 초당 1.67회의 공중 제비돌기를 할 수 있으므로 최상의 조건이라면 총 5회 이상 공중 제비돌기가 가능하다는 결론이 도출된다.

당연히 이 결과는 모터사이클로 할 수 있는 이론상의 극한치다. 현실에서는 4회전을 목표로 도전을 하더라도 실제로는 3바퀴 반만 돌고 지면에 내리 꽂혀 병원신세를 질 개연성이 다분하다.

계산이 정확하다면 3바퀴까지는 비교적 손쉽게 성공할 수 있을 것이다. 다만 안전을 위해 착지 지점에 부드러운 쿠션을 미리 깔아 놓는 센스를 발휘할 것을 권고한다.
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