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고층빌딩에서 떨어진 동전에 맞으면 죽을까?
만약 63빌딩 꼭대기에서 누군가가 악의적으로 백원짜리 동전을 하나 떨어뜨렸다고 합시다. 지상에 있던 통행인이 이 동전에 맞으면 어떻게 될까요? 백원짜리 동전 그 자체의 질량은 대단치 않지만, 매우 높은 곳에서 떨어지게 되니까 엄청난 가속이 붙게되므로 직관적으로 생각해보면 이 동전에 맞으면 머리가 박살이 나 죽을 것같습니다. 하지만 다행히도 그럴 일은 없다고 합니다.
일반적인 인식으로는 높은 곳에서 물체가 떨어지면 계속해서 가속한다고 생각하기 쉽지만, 그 가속은 실제로는 영원하지 않기 때문입니다. 왜냐하면 동전의 낙하속도가 점점 빨라지면 빨라질수록 보다 많은 공기 입자가 동전에 부딫히게 되며 낙하 속도의 가속을 점점 방해하게 됩니다. 특히나 동전은 유선형이 아니라 평면적인 모양을 띄고 있기 때문에 매우 강한 공기저항을 받게 되죠. 그러다보면 결국 공기저항이 중력과 거의 동일한 힘에까지 이르게 되면, 그 시점에서 동전의 낙하속도는 더이상 가속되지 않게 됩니다. 물리학에서는 이를 종단속도(Terminal velocity)라고 하죠.
실제로 여러 연구자들이 동전을 빌딩에서 떨어뜨리는 실험을 해본 결과, 동전을 떨어뜨린 후 약 15미터 정도 되는 지점에서 이 종단속도에 도달하게 된다는 결론이 나왔다고 합니다. 즉, 15미터 높이에서 떨어뜨리건 150미터 높이에서 떨어뜨리건 간에, 동전의 낙하속도는 결국 시속 약 50킬로미터 정도에 수렴한다는 것이죠. 이 때문에 63빌딩 꼭대기에서 떨어뜨린 100원짜리 동전에 지나가던 사람이 맞아도, 자그마한 혹이 생길지언정 머리가 깨져 죽는 일은 없는 것입니다.
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