팔의 움직임에는 지레의 원리가 숨어 있다. 뼈가 지렛대 역할을 하고 관절이 받침점의 역할을 담당하여 근육의 수축이 힘을 가하는 일을 한다. 음식을 먹을 때도 같은 원리가 적용된다. 앞니로 음식을 물 때보다 어금니로 물 때 더 큰 힘을 낼 수 있다. 어금니로 물면 앞니로 물 때보다 작용점까지의 길이가 더 짧기 때문에 같은 근육의 힘을 쓰더라도 실제 내는 힘은 어금니로 물 때가 훨씬 크다. 운동을 할 때 인체는 지레의 원리에 의하여 움직이며, 인체 지레의 대부분은 3종 지레로 되어 있다. 힘팔이 짧고 작용팔이 길어 물체를 드는 데 큰 힘이 들지만, 빠른 운동 속도와 큰 운동 범위를 얻을 수 있다는 이점이 있다. 우리 몸은 같은 3종 지레라도 용도에 따라 힘팔과 작용팔의 길이비가 다르다. 음식을 씹을 때와 같이 비교적 큰 힘이 필요한 턱은 작용점까지의 거리가 짧고, 팔이나 다리같이 빠른 속력으로 움직여야 하는 곳의 작용점까지의 거리가 길다. 따라서 역도처럼 무거운 물체를 들거나 미은 운동에서는 힘팔을 짧게 하는 것이 유리하다. 반면 배구의 서브나 야구의 배팅처럼 치거나 때리는 운동에서는 힘팔을 길게 해야 유리하다.

사이클에서 공기 저항은 에너지의 90%를 소비하게 할만큼 커다란 장벽이다. 자전거가 앞으로 나가기 위해서는 공기의 무게를 밀고 나가야 하는데 공기의 저항을 가장 많이 줄일 수 있는 형태는 유선형이다. 초등학교 과학 교과서에 나오는 물고기의 모양은 유선형... 그 유선형이 공기의 저항을 가장 많이 줄일 수 있는 형태였다. 물고기의 모양이 유선형인 이유가 이런데서 있는 줄 몰랐다.

유선형은 앞부분은 곡선으로 만들고, 뒤쪽으로 갈수록 뾰족하게 만든 모양이다. 그러나 사람의 몸은 전혀 유선형이 아니기 때문에 빨리 가려 할수록 공기 저항은 더 커진다. 그래서 사이클 선수는 몸을 유선형에 가깝게 만들어야 한다. 사이클 선수는 일반 핸들보다 앞바퀴 쪽에 더 가까운 핸들을 이용해 상체를 최대한 앞으로 웅크리고 헬멧도 유선형으로 된 헬멧을 쓴다. 가끔 지나가다가 사이를 선수를 보곤 했는데, 사이클 선수들은 왜 다들 하나같이 저런 모양으로 사이클을 탈까... 하는 생각을 하곤 했는데 다 이유가 있었다. ㅋㅋㅋ~~~

책을 보면서 과학의 원리를 알아가니 더 재미있다.

야구에서 투수가 공을 던질 때 회전을 주면, 공이 포수를 향해 진행하면서 진행 방향이 휘어진다. 커브 공이 휘어지는 정도는 공의 회전수와 관련이 있고 공의 빠르기와는 별로 상관이 없다. 즉 공을 느리게 던지든 빠르게 던지든 회전 속도가 같으면 공이 휘어지는 정도는 같다. 공의 진로가 휘어지는 것은 공이 회전하면서 비행할 때 주위에 형성되는 공기 흐름이 달라지기 때문이다. 회전이 걸린 공이 공기 중을 날아갈 때, 공에 작용하는 힘은 베르누이의 원리를 따른다. 유체의 속도가 느린 곳은 압력이 커지고, 속도가 빠른 곳은 압력이 적어진다는 것이 베르누이의 원리이다.

야구공에는 솔기가 있다. 빠른 속도로 던진 공에서는 솔기와의 마찰로 인해 공 주변에 난기류가 생겨서 공이 휘어지지 않는다. 그러나 공이 진행하면서 속도가 조금씩 느려지다가 어느 시점에서는 회전으로 인한 주위의 압력의 차이로 휘어지기 시작하는 것이다. 즉 회전을 준 공이 어느 시점에 휘어지느냐는 공의 진행 속도와 솔기로 인한 난기류의 형성 정도에 따라 달라진다. 따라서 변화구를 던지는 투수들은 공을 잡을 때 솔기의 방향을 어떻게 잡느냐가 매우 중요하다. 훌륭한 투수는 이러한 공의 변화시점을 잘 조절하고 이용할 줄 알아야 한다.

사람의 근육은 붉은 색을 띤 지근과 흰색을 띤 속근, 또 중간 정도의 성질을 띤 중간근으로 나뉜다. 사람은 태어날 때 보통 속근과 지근의 비가 1:1 이지만 어떤 운동을 주로 하느냐에 따라 속근과 지근의 비율이 달라진다. 속근은 신경의 자극을 받으면 순식간에 수축하므로, 순간적인 힘을 발휘하는 데 적합하다. 속근은 웨이트 트레이닝을 하면 발달한다. 역도 선수나 단거리 선수의 근육이 울퉁불퉁한 것은 속근이 많이 발달했기 때문이다. 지근은 수축 속도가 속근에 비해 훨씬 느리지만 산소를 받아들이는 능력이 커서 오랫동안 사용할 수 있다. 그러므로 지구력을 발휘할 때 적합하다. 짐승 중에서도 사자나 호랑이 등 육식 동물은 속근이 발달해 덩치가 우람하지만 사슴이나 얼룩말 등 초식 동물은 지근이 발달해 날씬하다. 사슴과 얼룩말은 사자에게 쫓길 때 약 500m만 도망가면 살 수 있다. 지근이 발달하지 못한 사자는 먼 거리를 빠르게 뒤쫓을 수 없기 때문이다. 동물들이 날씬하고, 덩치가 큰 것도 다 이유가 있었다. 남자와 여자가 똑같이 운동을 해도 여자는 남자처럼 근육이 나오지 않는 것은 남자와 여자의 근육 비율이 다르기 때문이었다.

운동은 크게 유산소 운동과 무산소 운동으로 나뉘는데 유산소 운동이란 말 그대로 산소를 사용하여 산화 작용을 통해 에너지를 만들고, 이렇게 만들어진 에너지를 근육에 공급하는 방식이다. 유산소 운동은 산소를 체내에 많이 받아들여 에너지 소비를 증가시키는 율동적인 운동으로 걷기, 계단 오르기, 체조, 수영, 자전거 타기, 빠른 속도로 걷기, 조깅 등이 있다. 유산소 운동은 심장과 폐의 기능을 향상시키고 심방병의 위험을 감소시켜 우리 몸을 건강하게 한다. 또한 무산소 운동을 할 때 체내에 축적되는 탄소, 암모니아, 젖산 염의 노폐물을 없애주는 기능을 한다. 무산소 운동은 산소를 이용하지 않고 근육 내 글리코겐의 반응에 의하여 에너지를 만들고 이를 근육에 공급하는 방식으로 유산소 운동을 적절히 수행할 수 있도록 근력을 강화시키는 역할을 한다. 무산소 운동에는 복근 운동, 팔 굽혀 펴기, 덤벨 등이 있으며 근육을 키우는 데 효과적이다. 한 가지 운동에 매달리기 보다는 두 가지 운동을 적절히 병행하는 것이 운동의 효과를 높일 수 있다.

우리가 피로를 느끼는 것은 무산소 호흡을 했을 때 젖산이 축적되기 때문이다. 무산소 호흡은 산소가 공급되지 않은 상태에서 유기물을 분해하여 에너지를 얻는 과정이다. 사람은 평소에는 유산소 호흡을 하지만 격한 운동을 하면 산소가 충분히 공급되지 않아 무산소 호흡이 일어난다. 이때 젖산이 생성되어도 휴식을 통해 산소가 충분히 공급되면 젖산이 분해된다. 이것이 바로 피로가 회복되는 과정이다.

남자들은 여자들에 비해 여분의 지방을 배에 저장하려는 경향이 크기 때문에 살이 찌면 대부분 아랫배부터 나온다. 반면 여자들은 지방을 몸 아래쪽, 엉덩이나 허벅지에 저장한다. 엉덩이나 허벅지 부위에 있는 지방은 주로 피부 아래쪽에 저장되지만, 배에 있는 지방은 몸 안쪽 깊숙이 내장 사이에 저장된다. 학자들은 내장 지방이 많으면 당뇨병 등의 위험이 늘어나기 때문에 더 위험하다고 한다. 흡연은 지방을 내장에 모이게 하는 역할을 하기 때문에 복부 비만의 위험이 커진다고 한다. 흡연이 안좋다고는 하지만, 이렇게 복부 비만이 위험까지 있을줄은 몰랐다. 정말 무서운거다.

남자들은 아랫배부터 나온다는데, 그럼 아랫배가 많이 나온 여자들은 왜 그럴까?