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운동역학의 모든것

운동역학운동역학의 정의 : 역학에는 강체역학(물체), 변형체역학(바뀌는 것),유체역학(물,공기), 상대역학, 양자역학(핵,포탄)이 있다.정역학(정지) 상태를 말하며, 동역학(움직임)을 말한다.Forward Dynamics: ①뉴턴의 운동 법칙에 따라 물체에 힘이 작용할 때 그 힘에비례하고, 질량에 반비례하는 가속도를 계산하여 물체의운동을 해석 → 힘을 가지고 운동학적 변인들을 도출 시킨다.②힘 변환기의 개발: 외가적으로 인체 내에 삽입하여 근 수축에 의하여 건에 작용하는 힘을 측정→ 동물 실험에서 극히 일부분에서 사용,힘의 간접적 측정 및 계산이 요구됨.운동역학의 연구영역 :1.체육계의 스포츠 생체역학- 운동기술분석 및 평가, 스포츠 장비개발, 트레이닝방법, 운동효율성, 모델링 등이 있다.2.의료계의 재활 생체역학- 상해의 원인분석, 상해감소를 위한 장비개발, 재활 평가3.산업계의 산업 생체역학- 인간공학에 기초한 장비 및 제품의 개발4.가상현실- 에니메이션, 게임등.단위계: 물리학 및 생체역학에서 사용되고 있는 일반적인 단위계*MKS: m, kg,sec, Kalvin→대부분의 자연과학 분야에서 기본 단위로 사용하고 있다.*CGS: cm, g, sec→ MKS보다 단위가 낮은 것*영국 단위계: feet, pound, secP=운동량 m=질량 v=속도 P=m*vI=충격량 F=충격력 t=시간 I= f*t F=I/t인간운동을 분석하기 위한 운동학적 개념운동의 정의-일상적으로 일어나는 모든 신체활동-시간의 경과와 함께 공간상에 존재하는 물체의 위치나 자세가 변화하는 것-시간,거리를 이용하여 속도, 가속도, 운동량 등 운동의 상태를 나타내는 다양한 물리량을 산출할 수 있다.운동과 스포츠의 차이운동=움직임이 있는 신체활동 스포츠=룰과 승부로 순위를 결정운동의 형태인간 움직임: 각운동과 선운동이 결합된 복합운동을 뜻한다.-선운동(병진운동) = 일정한 시간 동안 같은 거리, 같은 방향으로 평행하게 움직이는 것.-각운동(회전운동) = 고정된 축을 중심으로 일정 시간동안 같은 직을 지나는 축을 가지고 있다.*평면들은 운동이 일어나는 주위의 선을 설명하기 위해 사용되는 축과 함께신체 부분의 상대적인 움직임을 기술하는데 용이하다.운동면-정중면(시상면) : 인체를 좌우로 나누는 면-이마면(전두면) : 인체를 전후로 나누는 면-가로면(수평면) : 인체를 상하로 나누는 면으로 나뉘어져 있다. (프린트물 그림 참고)인간운동을 분석하기 위한 운동역학적 개념뉴턴의 3법칙①제 1법칙 = 관성의 법칙②제 2법칙 = 가속도의 법칙③제 3법칙 = 작용 반작용의 법칙관성의 법칙 = 물체는 외력이 그 물체에 작용하지 않는 현상태를 유지하려는성질을 가지고 있다. ex)버스차량 출발,멈춤관성*물체가 현재의 상태를 유지하려는 경향*현 상태를 변화시키려는 어려움*물체의 질량과 비례*질량: 관성의 크기가속도의 법칙-물체에 적용되는 힘을 그 물체가 생성하는 가속도의 원인.-힘= 질량*가속도(F= m*a )-가속도=힘/물체의 질량 (a=F/m)가속도의 방향 = 힘의 방향과 일치물체를 빠르게 움직이도록 하기 위해서는 물체의 질량을 작게 하던지 또는 큰 힘을 물체에 작용해야 한다.작용 반작용의 법칙-모든 힘에는 그 힘과 크기가 같고 방향이 반대인 힘이 존재한다.F1=-F2 같은크기, 반대 방향ex) 총알vs총, 경영의 추진 동작지면반력 = 지면으로부터 생성되는 반력인간의 움직임에 있어서 매우 중요한 힘 *저항 *추진력복합운동움직임을 나타내는 용어 :굴곡, 신전, 내전, 외전, 회전, 회선, 회내, 회의, 배측굴곡, 저측굴곡, 외번, 내번Flexion(굴곡) = 두 분전의 사이각이 작아지는 움직임Extension(심전) = 두 분절의 사이각이 커지는 움직임Abduction(외전) = 중심선으로부터 인체분절이 멀어지는 움직임Adduction(내전) = 인체분절이 중심선에 가까워지는 동작Rotation(회전) = 장축을 중심으로 도는 운동이며, 돌림운동에서는 두 방향이 있어서 앞면이 안쪽방향으로 도는 운동을 안쪽돌림,그 반대로 앞면이 가쪽방향으로 도는 운동을 가쪽돌림이라 함.e 운동Inversion(전도) = 발의 운동에 관한 용어로 발바닥이 몸의 정중면 쪽으로향하는 운동Eversion(외전) = 발의 운동에 관한 용어로 발바닥이 몸의 정중면에서 멀어지는 운동Other movements( 다른 움직임)내림-올림 내밈-들임 ex)가슴 팝핀기울임 ex)짝다리 반대무게와 질량1.무게-중력의 크기용수철 저울이나 앉은뱅이 저울로 측정무게 단위 N(뉴턴), kgf2.질량-물체의 고유한 양-양팔저울이나 윗접시저울로 측정-질량의 기준은 Kg(킬로그램) 원기3.질량과 무게의 비교-질량은 변하지 않지만 무게는 장소에 따라 다르다.-같은 장소에서 무게는 질량에 비례-지구에서 질량 1kg 인 물체의 무게는 9.8N운동의 원인-힘: 운동 상태의 변화를 유발하는 원인-힘의단위: N(뉴턴),kg, m/s2힘의 합성1.힘의 합력, 합성-한 물체에 둘 이상의 힘이 동시에 작용할 때 이들 힘과 같은 효과를 나타내는하나의 힘 → 합력-둘 이상의 힘의 합력을 구하는 것 → 합성2.같은 방향의 두 힘의 합력-작용점 : 한 작용점-힘의 방향 : 같은 방향-힘의 크기 : 두 힘의 크기의 합3.방향이 반대인 두 힘의 합력-작용점: 한 작용점-힘의 방향: 서로 반대방향으로 두 힘이 동시에 작용할 때는 큰 힘의 방향-힘의 크기: 두 힘의 크기의 차4.나란하지 않은 두 힘의 합력-작용점: 한 작용점-힘의 방향: 평형 사변형의 대각선 방향-힘의크기: 대각선의 길이각도가 작을수록 합력은 커진다각도가 클수록 합력은 작아진다힘내력: 운동체 내부에서 발생한 힘 ex)근력, 반작용력, 토크...외력: 운동체 외부에서 작용한 힘 ex)바람, 중력, 발력...추진력과 저항력추진력= 운동을 유발하는 힘 ex)비행기, 도움닫기저항력= 운동을 방해하는 힘 ex)벤치프레스특정한 형태의 힘을 단정적으로 운동에 도움이 되는 요인 or 저해하는 요인으로단정지을 수 없다.중력중심*물체의 질량이 모든 방향에서 똑같이 균형을 이루고 있는 한 지점*몸체 운동의 지표로서 사용*질량중심의 위치는 물체가 외력에 대응하 등...밀도 = 물질의 단위부피당 질량 (P)단위: Kg/m3밀도의 이용: 물체의 부피로부터 질량을 구 할 때, 질량에서 부피를 구할 때편리하게 이용.물체의 질량= 부피x밀도부피= 질량/밀도*한 물체의 밀도가 클수록 그 물체의 부피는 크다.밀도의 변화=압력이나 온도가 바뀜에 따라 바뀐다. → 압력의 증가 : 밀도 증가→ 온도의 증가 : 밀도 감소토크(torque) or 모멘트(moment)토크 : 물체에 힘을 가했을 때 주어진 회전축을 중심으로 회전시키는 능력=> 회전을 일으키는 효과 ex)지랫대, 스페너, 기어자전거회전축에서 힘의 작용점까지의 거리와 회전축과 작용점을 잇는 직선에 수직인힘의 성분과의 곱 (힘x수직거리)충격량 I=충격량*운동량은 그 자체가 지닌 물리량으로는 큰 의미 없음*운동하고 있는 물체가 다른 물체와 충돌하여 상대방의 운동상태를 변화 시킬 수 있을 때의의가 있다.*운동량의 변화*한 물체가 힘이 작용된 시간에 의하여 생된 힘의 누적량I = F*t 충격량: 누적된 힘 충격력: 순간 가해지는 힘물체에 일정한 시간동안 일정한 크기의 힘을 작용시킨 것은 “물체의 충격량을 주었다”라고 함= 운동기능에 따라 짧은 시간에 강한 힘을 작용 ex) 축구 슛팅=약한힘을 보다 긴 시간동안에 작용시켜야 할 경우도 있다.ex)야구공 받을 때, 농구공 받을 때인체에 작용하는 역학적 부하*휨 : 배대칭적인 부하는 물체 수직축의 한쪽에 장력을 만들고 다른 쪽에는 압축력을 만든다.*축성 : 물체의 수직축을 따라 유도한 것.*비틀림 : 물체의 수직축 둘레에서 물체를 꼬는 것을 만들어 내는 부하*결합부하 : 한 개 이상의 순수한 형태의 부하가 동시에 작용하는 것인간의 뼈의 성정과 발달에 관한 생체역학인체골격*성인의 뼈대 206개*뼈의 기능 : ①몸의 지지 ②인체의 중요한 장기를 보호 ③운동④무기질(칼슘,인 등)저장 ⑤조혈기관(혈구 형성)뼈의 구조 *체대생 이라면 기본적인 구조를 알아두자!(PPT자료 or 프린트 참고)뼈의 종류= 뼈의 종류에는 긴뼈, 짧은뼈, 납작뼈, 불규칙 뼈밀도가 높고광물질이 더 많은 경향이 있다.-일상적으로 경험하는 힘이나 부하가 클수록 뼈의 광화물도 두드러지게 증가한다.*뼈위축 (ex-골다골증)-신체적으로 활동적인 사람이 같은 나이와 성별의 비활동적인 사람에 비해 뼈밀도가 높고광물질이 더 많은 경향이 있다.-일상적으로 경험하는 힘이나 부하가 클수록 뼈의 광물화도 두드러지게 증가한다.관절(joint)관절운동성예(ex)섬유관절봉합부동머리뼈의 각종 봉합인대결합부동먼쪽 정강종아리 관절못박이 관절부동치아뿌리와 이틀 사이관절연골관절유리연골결합부동복장갈비관절, 뼈끝판섬유연골결합미동두덩결합, 척수사이원판윤활관절평면관절일축성 운동손목뼈사이관절, 발목뼈사이관절,엉치꼬리관절, 봉우리빗장관절경첩관절일축성 운동손가락뼈사이관절, 위팔자관절,발목관절중쇠관절일축성 운동정중고리중쇠관절, 노자관절타원관절이축성 운동손목관절안장관절이축성 운동엄지, 속목, 손, 허리 관절->타원관절이 약간 변형절구고나절다축성 운동어깨관절, 엉동관절평면관절 ex)척추관절돌기사기, 손허리뼈사이=움직임이 많이 않다, 면과 면이 붙어있다.경첩관절 ex)팔꿉관절, 손,발가락뼈 사이관절=경첩과 같이 한 면에서의 운동만 가능중쇠관절 ex)정중고리중쇠관절, 노자관절=중쇠를 중심으로 돌아가는 관절(아틀라스는 회전이 가능)타원관절 ex)손목관절, 손허리손가락관절안장관절 ex)엄지손가락의 손목손허리관절=타원관절의 변형된 형태, 타원관절에 비하여 운동이 자유롭다(타원관절이 변형된 것-> 움직임이 좀 더 크다)절구관절 ex)어깨관절, 엉덩관절=세 측과 모든 방향으로 운동이 가능 (움직임이 제일 크다)관절의 안정성*연결되는 뼈의 비정상적 변위에 대해 저항하는 관절의 능력*관절의 안정성에 영향을 미치는 요인-관절을 이루는 뼈의 표면 형태: 닫힘자세(저항에 대응하면 닫힘) 열림자세(저항에 대응하지 않으면 열림-인대와 근육의 배열-다른 결합조직관절의 유연성*관절의 허용된 가동범위를 나타내는 용어-가동범위 (관절이 움직이는 각을 나타내며, 해부학적 자세로부터 특별한 방향의 제한시점까지 일어

예체능| 2015.05.28| 13페이지| 2,000원| 조회(445)

운동역학, 운동학적 개념, 운동역학의 모든것

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수영에서의 운동역학 찾기

수영에서의 운동역학 찾기수영에서의 운동법칙3가지①관성의 법칙: 다이빙시 팔젓기나 발차기를 하지 않아도 앞으로 나아가게 된다.②가속도 법칙: 물속에서 팔젓기나 발차기를 하게 되면 그것에 의한 발생한 힘과물의 저항에 따라 속도가 붙게 된다.③작용-반작용법칙: 손·발로 물을 젓는 힘만큼 물도 손·발에 힘을 주게된다.추진력인체가 수중을 전진할 때는 진행방향과 반대의 방향으로 저항이 크게 작용하게 되고이 저항의 크기 이상의 힘이 진행방향으로 가해지지 않는 한 전진은 이루어 지지 않게된다.이렇게 앞으로 나아가게 하는 힘이 추진력며 인간에 있어서는 주로 팔이나 다리에 의해발생하게 된다. 이렇게 추진력을 일으키는 원리는 작용-반작용 법칙에 의해서 발생한다.배영에서의 무게중심과 부력① 팔을 옆구리에 붙인자세. 다리는 중력의 영향으로 다리 쪽에 회전력이 생겨발이 가라앉게 된다.② 팔을 머리위로 뻗으면인체중심이 상체쪽으로 이동하여 물에 뜨게 된다.③ 머리를 들게될 경우 물속에 잠긴 인체의 부피가 작아져 부력이 감소하므로머리가 물속으로 잠기게 된다.선운동과 각운동선운동: 선운동이란 물체의 모든 부분이 거리, 방향, 시간으로 움직일 때 발생한다.예를 들어 수영에서의 킥 동작이 있다.각운동: 회전운동이란 물체의 모든 부분이 같은 각, 방향, 시간으로 움직일때 발생하게 된다.예를 들어 수영의 팔 회전동작이 있다.수영에서의 물의마찰수영에서의 전진속도는 물의 저항과 추진력에 의하여 결정이 된다.팔 젓기에서 물 속에서 팔을 저을 때 합력이 추진력으로 작용 된다.항력허벅지를 낮게 위치시키면 항력이 발생하게 된다.다리가 물 속에서 발차기를 할 경우 신체의 자세가 비효율적이다.허벅지를 높게 위치시키면 항력 감소 감소하게 된다.신체가 이동 방향과 평행을 이루며 물의 저항이 감소하여 스피드와 시간단축을 할 수 있게 된다.수영에서의 저항수중에서는 공기 중 에서보다 동요가 큰 부력의 작용을 받게 된다.

예체능| 2015.05.27| 3페이지| 1,000원| 조회(752)

수영, 운동역학, 수영에서의 운동역학, 운동법칙3가지

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