장대높이뛰기의 과학적 원리

장대높이뛰기는 대표적인 에너지 전환 운동이다. 장대를 땅에 꽃은 후 거의 90˚로 굽히는 선수는 달리는 동안 생긴 운동 에너지를 위치 에너지로 전환시킨다. 장대는 휘어졌다가 펴지면서 선수를 하늘로 날려 보내 바를 넘도록 한다. 뉴욕 주립대학 신체운동학 교수인 피터 맥기니스는 이 경기에서 가장 중요한 것은 선수가 장대를 땅에 박기 직전의 속도임을 알아냈다. 뛰는 동안 생기는 운동 에너지가 도약을 위한 에너지의 60%를 차지한다는 것이다.

유리섬유와 탄소섬유 섞어 만든 장대

남자 장대높이뛰기 세계 기록은 6.14m다. 이 기록은 전설적인 우크라이나 선수 세르게이 부브카가 지난 1994년에 세운 것이다. 그 외에 아무도 농구대 높이의 두 배인 이 기록을 깨지 못했다. 하지만 올해는 이 기록이 깨지는 해가 될 지도 모른다. 유리섬유로만 만들어진 기존의 장대와는 달리 새로운 장대는 유리섬유와 탄소섬유를 섞어 만들어졌기 때문에 무게가 450g가량 가볍다. 탄력도 뛰어나 굽혔을 때 저장되는 에너지를 선수에게 더 많이 전달해 준다.

사진1 설명

브래드 워커[아래사진] 선수는 85cm 길이의 팔로 장대높이뛰기의 정점에서 장대를 밀어제치고 위로 더 높이 올라간다.

107.5cm 둘레의 가슴으로 장대를 땅에 박고 하늘로 뛰어 오르는데 필요한 힘을 낸다.

장대를 땅에 박은 후 110cm 길이의 다리를 쫙 피면 체격에서 나올 수 있는 이상의 관성이 나온다.

사진2 설명

1. 90˚
가장 큰 에너지를 내는 장대 굽히는 각도

2. 1,000 줄(Joule)
장대를 최대한 굽혔을 때 저장되는 에너지

3. 3,150g, 5.1m
워커가 쓰는 장대의 무게와 길이