쿠션은 왜 거울처럼 반사하지 않을까?

입사각·반사각의 기하 기준 위에 회전, 마찰, 반발 손실과 쿠션 변형이 더해집니다.

오늘 기억할 한 가지

같은 입사 방향이어도 충돌 순간의 회전과 속도에 따라 반사 방향과 이후 경로가 달라질 수 있습니다.

그림으로 움직임 읽기

위쪽 긴 쿠션에 같은 방향으로 입사하는 수구. 파란 점선은 거울 반사의 기준, 두 실선은 마찰·회전에 따라 달라질 수 있는 반사 방향의 예입니다. 선은 공 중심 경로라 쿠션 면에서 반지름만큼 떨어져 있습니다.

TTBoys가 작성한 학습용 개념도입니다. 논문의 실측 그래프나 시뮬레이션 결과가 아니며, 화살표의 길이·각도는 원리 설명을 위한 것입니다.

점처럼 작은 공이 마찰 없는 단단한 벽에서 완전히 탄성 반사한다고 가정하면 입사각과 반사각이 같습니다. 각도는 쿠션의 법선, 즉 쿠션에 수직인 선에서 잽니다.

실제 공은 크기가 있고 쿠션은 탄성이 있는 재료입니다. 공 중심의 반사점은 쿠션 날 자체와 다르며 프레임의 다이아몬드 눈금도 접점이 아닙니다.

순회전·역회전은 해당 쿠션에 들어가는 방향과 회전의 관계입니다. 같은 오른쪽 당점도 다른 쿠션에서는 역할이 달라집니다. 회전 이름을 당점 좌우와 고정 대응시키지 않습니다.

쿠션 마찰은 접촉면의 상대 운동에 작용해 속도와 회전을 함께 바꿉니다. 위·아래 회전과 충돌 뒤 천의 마찰도 경로에 영향을 주므로 옆회전 하나만으로 전체 궤적을 확정할 수 없습니다.

Mathavan 등의 2010년 모델은 쿠션 충돌을 3차원으로 분석합니다. 단순한 2차원 거울식이 생략하는 회전과 마찰을 포함한다는 점이 중요합니다.

이 모델은 쿠션 변형이 작다는 가정을 두며 큰 충돌 속도에서는 한계가 있습니다. 논문에 나온 계수를 모든 대대의 상수로 입력하거나, 새 천이면 항상 길다·짧다고 일반화하지 않습니다.

TTBoys가 제안하는 관찰 연습

관찰할 것: 실패가 첫 겨냥에서 시작됐는지, 반사 뒤에 생겼는지 확인합니다.

해석할 때: 옆당점을 바꾸면 스쿼트·스워브로 첫 접점부터 달라질 수 있습니다. 접점이 다른 샷들을 쿠션 회전 효과만의 차이로 해석하지 마세요.

자료 검토: 2026-10-10 · 원리 설명과 연습 구성은 TTBoys의 편집입니다.

이론 논문 · S. Mathavan · M. R. Jackson · R. M. Parkin

Proc. IMechE Part C 224, 1863–1873 (2010) · DOI 10.1243/09544062JMES1964

이 자료가 설명하는 것: 회전과 마찰을 포함한 3차원 충돌 모델로 쿠션 반사 속도와 방향을 계산하고 기존 실험과 비교합니다.

적용 한계: 쿠션 변형이 작다는 가정이 있습니다. 제시한 마찰·반발 계수와 적용 속도 범위를 모든 대대에 그대로 옮길 수 없습니다.

실험·이론 논문 · S. Mathavan · M. R. Jackson · R. M. Parkin

American Journal of Physics 77, 788–794 (2009) · DOI 10.1119/1.3157159

이 자료가 설명하는 것: 고속 영상에서 위치·속도 변화를 추적해 미끄러짐·구름, 쿠션 충돌과 분리각을 연구합니다.

적용 한계: 스누커 테이블과 보정된 촬영 장비의 실험입니다. 스마트폰으로 같은 정확도를 얻는다는 뜻은 아니며, 회전 추적에는 별도 관측이 필요합니다.