2011년 6월 1일 수요일

관성모멘트

어떤 축의 둘레를 회전하고 있는 물체는 그 축의 둘레에서 회전을 지속하려고 하는데 그 관성의 크기를 나타내는 양이 관성모멘트 입니다.
관성모멘트는 조각의 질량 m의 합 M과 회전축 중심에서 조각까지의 거리 r의 제곱의 곱으로 나타냅니다.
중심축에서 조각까지의 거리가 길수록 관성모멘트의 량은 커집니다.
위의 그림에서
윗쪽 팽이보다 아래 팽이의 관성모멘트가 큽니다.
중심축에서 m까지의 거리가 아래그림이 더 길기 때문입니다.
이것은 헤드의 중량을 가장자리에 분산시킨 경우와 같으며 헤드 중심부보다 가장자리에 중량이 분배된 헤드일수록 관성모멘트가 커집니다.
헤드의 관성모멘트가 크면 미스샷을 쳐도 헤드가 흔들리지 않습니다.
헤드가 흔들리지 않으면 볼이 날아가는 방향성도 좋아지고 헤드가 흔들림으로 인하여 발생할 수 있는 에너지의 소비도 없어 비거리도 줄어들지 않습니다.
즉 미스샷에 강한 헤드가 되는 것입니다.

따라서 근래에 개발되는 드라이버와 아이언들은 모두 관성모멘트가 크게 설계됩니다.
관성모멘트를 크게 하기 위해서는 회전축과 떨어진 곳에 중량을 분포시키는 것이 좋습니다.
즉 샤프트 끝부분 (헤드)에 중량을 집중시키는 것이 좋습니다. 그리고 헤드에서도 헤드전체보다는 헤드 가장자리에 중량을 분산시키는 것이 관성모멘트를 높일 수 있습니다.
예전에는 관성모멘트를 높이기 위하여 퍼시몬 우드의 중량에 납등을 삽입했었으나 이는 올바른 방법이 아닙니다.
근래에는 퍼시몬 우드의 경우 중앙을 되도록 넓게 파내어 텅비도록 하여 관성모멘트를 높입니다.
메탈우드 혹은 티타니움 우드의 경우에는 가능한 한 헤드를 크게 하고 회전축(샤프트)에서 멀리 떨어진 곳에 중량이 가해지도록 (즉 샤프트 길이를 길게 하여 그 끝에 헤드를 장착하도록)하는 것도 관성모멘트를 높이는 방법이 됩니다.
종래에는 헤드의 관성모멘트라고 하면 헤드의 중심을 관통하는 종축주변의 관성모멘트(횡관성모멘트, 타구면 위아래로 움직일 때 발생)이지만 사실은 이것보다 횡축주변의 관성모멘트(종관성모멘트, 헤드 바깥쪽으로 토우와 힐 방향으로 움질일 때 발생)가 작습니다.
종축주변이 대형헤드라면 2500~3000g㎠인 것에 반해 횡축주변은 2000g㎠입니다.
이러한 헤드에서 스윗스팟의 상하에서 각각 1cm의 미스샷을 하면 공의 스핀량은 위에서 약 -1000 rpm, 아래에서 +1000 rpm 이 됩니다.
따라서
스윗스팟보다 아래에 임팩트한 볼은 백스핀량이 커져 날아오르는 듯한 탄도가 되고 반대로 스윗스팟보다 위에 임팩트된 볼인 백스핀량이 감소하여 드롭되는 듯한 탄도를 그리며 날게 됩니다.

타구면 상하로 움직일 때 발생하는 횡관성모멘트, 헤드바깥쪽에서 힐과 토우 방향으로 움질일때 발생하는 종관성모멘트. 이것은 모두 헤드의 무게중심(重心 , G)을 관통하는 축을 중심(中心)으로 발생합니다.
무게중심(G)의 위치가 아래로 이동할 수록 스윗스팟(SS, 유효타점)의 위치도 아래로 내려가며 스윗스팟 상단에 형성되는 유효타면의 길이도 길어집니다.
대형헤드(메탈, 티타니움)의 경우 스윗스팟 위에 공이 임팩트 될수록 스핀량이 커져 체공시간이 길어지고 비거리가 많이 나므로 스윗스팟은 가능한 한 아래로 내려가는 것이 좋습니다.
헤드를 저중심으로 설계하는 것도 바로 이러한 이유에서 입니다.

댓글 1개:

  1. 혹시 첫번째 사진에서 1번팽이의 조각은 작은데 2번팽이의 조각은 더 큰가요??

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