Gridiron physics: Scalars and vectors - Michelle Buchanan

미식축구장의 물리학 : 스칼라와 벡터 - 미셀 부캐넌(Michelle Buchanan)

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

번역: K Bang 검토: Woo Hwang

Fourth and nineteen, folks,

여러분! 4번째 공격에 19야드를 전진해야 합니다.

they've gotta have a play as time's ticking away

시간이 끝나가고 있지만 경기를 계속해야 합니다.

because they've got to stay in this ball game,

이 경기를 지켜내야 합니다.

they've got to win.

이 경기를 이겨야만 합니다.

They come out lined up in the empty set,

선수들이 자리를 잡네요.

three receivers to the right,

오른쪽에 3명의 리시버와

two to the left.

왼쪽에 두명을 더 두었어요.

Defense looks like they're gonna to man up with no safety.

수비팀은 세이프티없이 대응하는 듯합니다. (*세이프티: 미식축구의 최종수비 위치에 서는 선수 *)

This is the exact offensive match-up that they want:

이게 바로 그들이 한번 해보기를 바라는 바로 그 공격 대형입니다.

the best receiver lined up against the linebacker.

최고의 리시버가 전방 수비수들와 마주 섰습니다.

Quarterback steps back to receive the ball,

쿼터백이 공을 받으려고 뒤로 물러섭니다.

five yards deep in the gun.

빠르게 던지려고 뒤로 5야드 물러서고

He takes a snap, drops three steps,

공격이 시작되면 세 발자욱 물러서서

he plants his back foot,

뒷발로 지지하고는

he's looking for an opening.

던질 곳을 찾습니다.

There's a blitz coming off the edge!

끝에서 수비수가 몰려옵니다.

He steps up to avoid the rush.

그가 공격을 피하려고 나아가네요.

He's looking down field.

그가 경기장을 바라봅니다.

He's got the inside receiver making a cut.

안쪽으로 파고드는 리시버를 찾았습니다.

He's got a step on the linebacker.

선수는 후방 수비수를 향합니다.

Quarterback has a beat on it.

쿼터백이 집중하여

He lets the ball go,

공을 던집니다.

it's in the air!

공이 날아갑니다!

Receiver is out in front of the defender.

리시버는 수비수 앞에 있고

He's got it beat!

그가 탄력을 받았습니다.

He's out in front, racing for the ball!

리시버가 앞서나가 공을 향해 달립니다.

It's coming down!

공이 날옵니다!

He cradles it at the fifteen!

15야드 선에서 받았습니다.

He's at the ten, five!

10야드, 5야드!

Touchdown!

득점! 입니다.

Unbelievable play!

믿을 수없는 플레이에요.

Now, wait a minute.

잠깐.

Of course, it's believable,

물론 믿을 수 있죠.

it's physics,

이건 물리학이니까요.

specifically the differences between scalars and vectors.

특히 스칼라와 벡테의 차이에 대한거네요.

So, let's just see that replay.

경기를 다시 한번 볼까요?

"Quarterback steps back to receive the ball,

"쿼터백이 공을 받으려고 뒤로 물러섭니다.

five yards deep in the gun."

빠르게 던지려고 뒤로 5야드 물러서고"

Stop.

멈춰 보세요.

See, measurements are defined as two different quantities.

두개의 다른 값들이 나오는게 보이나요.

Scalars are measurements with only numbers,

스칼라는 숫자로만 알려지는 값이구요,

and vectors are measurements with direction.

벡터는 방향이 주어지는 값이에요.

For example, when that quarterback takes the snap,

예를 들어, 저 쿼터백이 뒤로 물러설 때,

he's five yards away, but from where?

그는 어디로부터 5야드를 물러나는 건가요?

Back from the line of scrimmage,

경기 시작 형태로 되돌아가보면

so the five yards by itself is a scalar quantity.

5야드 자체는 스칼라 양이에요.

When you add a direction,

방향을 더해서

like five yards deep,

5야드 "뒤로"라고 하면

it becomes a vector quantity.

그건 벡터가 되는 겁니다.

Five yards - scalar,

5야드 - 스칼라,

five yards deep - vector.

5야드 뒤로 - 백터.

OK, go ahead.

좋아요, 계속해 볼까요.

"He takes a snap, drops three steps.

"공격이 시작되면 세 발자욱 물러서서

He plants his back foot, he's looking for an opening.

뒷발로 지지하고는 던질 곳을 찾습니다.

There's a blitz coming off the edge!

끝에서 수비수가 몰려옵니다.

He steps up to avoid the rush."

그가 공격을 피하려고 나아가네요."

Whoa!

와!

Here's a difference between distance and displacement.

여기 거리와 위치 변화 사이의 차이가 있군요.

Distance is a measurement

거리는 어디로 움직이는지

without identifying where you moved.

방향이 없는 측정값이에요.

It's a scalar quantity.

스칼라 양이죠.

When the quarterback makes a three-step drop,

쿼터백이 뒤로 3발짝 물러날 때,

he moves about three yards back.

그는 뒤로 3야드를 움직입니다.

When he moves about another three yards forward,

그가 다시 앞으로 3야드쯤 움직일 때,

when he steps up into the pocket,

그는 공격 대형의 앞쪽으로 움직이는거죠,

so that quarterback moves a total distance of six yards.

그래서 쿼터백은 총 6야드를 움직이는 겁니다.

That's a distance, that's a scalar.

그건 거리죠, 스칼라 양이에요.

Now, displacement is a vector quantity,

자, 위치 변화는 벡터 양입니다.

describing about how far out of place the object is.

어떤 물체가 자신의 위치로부터 얼마나 움직였는지를 나타내는 거죠.

So the quarterback dropped back three yards

그러니까 쿼터백이 3야드를 뒤로 물러났다가

and then moved back forward three yards,

다시 3야드를 전진하면

he's in the exact same place where he started.

쿼터백은 처음 시작했던 바로 그자리로 되돌아가는 겁니다.

So, his displacement is zero yards.

그래서 위치 변화는 0 야드가 되는거죠.

Distance - six yards,

거리 - 6야드,

displacement - zero yards.

위치 변화 - 0 야드.

So, let's look at what happened next.

다음에 어떤 일이 일어나는지 봅시다.

"Quarterback has a beat on it, he let's the ball go!

"쿼터백이 집중하여 공을 던집니다!

It's in the air!

공이 날아갑니다!

Receiver is out in front of the defender."

리시버는 수비수 앞에 있고"

Stop.

멈추세요.

So, here's speed and velocity,

이제 속력과 속도가 있군요.

but let's just do one thing at a time.

하지만 한번에 하나씩만 하죠.

So, speed is measurement without direction,

속력은 방향이 없는 값입니다.

it's a scalar quantity.

스칼라 양이죠.

Velocity is a vector quantity.

속도는 벡터 양이에요.

It is that object's speed,

물체의 속력이지만

but with a direction of motion.

방향을 갖고 있습니다.

So the receiver accelerates away,

리시버가 속도를 내 멀어집니다.

gaining both speed and distance.

슥력과 거리를 확보하는거죠.

This takes the receiver 5 seconds to run those 50 yards.

이시버가 50야드를 뛰는데 5초 걸렸어요.

So his average speed, in any given time,

그러니까 리시버의 평균 속력은 어떤 방향이든

is 10 yards/second.

10야드/초 인거죠.

The linebacker tries to keep up,

후방 수비가 따라 잡으려하지만

but his overall speed is slower,

이 수비수의 평균 속력은 느립니다.

he only goes 35 yards in those 5 seconds,

같은 5초 동안 수비수는 겨우 35야드를 달랍니다.

so his average speed is only 7 yards/second.

그러니까 그의 속력은 7야드/초 인거죠.

They're both traveling in a forward direction,

이 두 선수들은 앞쪽으로 달립니다.

so their velocity is also positive.

그러니까 그들의 속도는 모두 양의 방향이에요.

You can't go from resting to your peak speed immediately.

정지 상태에서 순간적으로 최고 속력으로 달릴 수는 없어요.

You've got to build up to it.

속도를 붙여야 합니다.

This is acceleration.

이것이 가속도에요.

At first the linebacker can keep up with that receiver,

처음에 후방 수비수는 리시버와 비슷하게 달렸지만

but eventually the faster receiver pulls away.

결국 더 빠른 리시버가 도망갑니다.

That's acceleration, the change in speed over time.

그게 가속도인거죠. 시간에 따른 속력의 변화입니다.

Acceleration is a vector quantity.

가속도는 벡터 양이에요.

It describes a rate at which an object changes velocity.

거속도는 물체의 속도가 변하는 변화량입니다.

Like velocity, acceleration is a vector.

속도와 마찬가지로, 가속도도 벡터이지요.

It happens in a direction.

방향을 가지고 있어요.

So let's just look at that play just one more time.

그 장면을 한번 더 볼까요.

"Quarterback steps back to receive the ball,

"쿼터백이 공을 받으려고 뒤로 물러섭니다.

five yards deep in the gun."

빠르게 던지려고 뒤로 5야드 물러서고"

Vector!

벡터!

"He takes a snap, drops three steps,

"쿼터백이 공을 받으려고 세 발짝 뒤로 물러섭니다.

he plants his back foot.

뒷발로 지지하여 서고

He's looking for an opening.

경지장을 바라보다가

There's a blitz coming off the edge!

끝에서 수비수가 몰려오자

He steps up to avoid the rush."

그걸 피하려고 앞으로 나아갑니다."

Displacement!

위치 변화!

"He's got the inside receiver making a cut.

"쿼터백이 안쪽으로 파고드는 리시버를 찾았습니다.

He's got a step on the linebacker.

선수는 후방 수비수를 향합니다.

The quarterback has a beat on it.

쿼터백이 집중하여

He let's the ball go!

It's in the air!

공을 던집니다!

공이 날아갑니다!

Receiver is out in front of the defender!"

리시버가 앞서 나갑니다!"

Velocity!

속도!

"He's got it beat!

"리시버가 탄력을 받았습니다.

He's out in front, racing for the ball!

리시버가 앞서나가 공을 향해 달립니다.

It's coming down!

공이 날아옵니다!

He cradles it at the fifteen, he's at the ten, five!"

15야드 선에서 받았습니다. 그가 10야드 선, 5야드 선으로 달리고"

Acceleration!

가속도!

"Touchdown! Unbelievable play!

"득점입니다! 믿을 수 없는 플레이에요!

That was a great play as time expired,

시간이 거의 끝날 때 해낸 엄청난 플레이입니다.

resulting in the touchdown

결국 득점했고

and ultimately the win and pure effort."

경기를 이기는 대단한 노력을 보였습니다."

And pure science.

그리고 대단한 과학입니다.