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스포츠 생체역학 강원대학교, 백 진 호
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경기력 이란?
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운동역학의 정의 @ 역학(mechanics) 물체의 운동을 일으키는 힘과 그 힘의 작용결과로
인하여 발생하는 물체의 운동을 연구하는 학문 @ 생체역학(biomechanics) --> ‘bio’+ ‘mechanics’가 합해진 합성어 --> 역학의 제 원리가 생물체에 적용된 학문 @ 스포츠 생체역학(sports biomechanics) 분석 대상 중 스포츠 상황에서의 인체나 용구의 운동과 그 원인을 이해하고 분석하는 학문 분야
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스포츠 생체역학의 본질과 범위 생체역학 생물학적 영역 역학적 영역 정역학 동역학 인체측정학과 기능적 해부학을 강조
고니오미터나 근전도 등 기자재 이용 종목별 주동근의 작용 및 유연성 향상 자료로 사용 정역학 동역학 인체의 정지상태 분석 부력, 분절의 중심, 형태, 정적 근력 등 운동학 : 수행된 운동자체 서술(정량적 분석) 운동역학 : 내적변인과 외적 변인으로 구분(정량적 분석)
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스포츠 생체역학의 목적 운동 수행의 개선 스포츠 & 운동 상해 예방 및 재활 기술 개선 트레이닝 개선 장비 개선
상해감소를 위한 장비디자인 상해감소를 위한 기술 상해 예방 및 재활
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운동역학이 필요한 사람들은? 의학자 코치 물리치료사 운동역학 연구자 선수
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운동역학의 발달 @ 벽화 : 레슬링 자세, 스트로크 방법, 달리기 자세 등의 운동 모습 표현
@ 벽화 : 레슬링 자세, 스트로크 방법, 달리기 자세 등의 운동 모습 표현 @ Aristotle(운동학의 아버지) @ Leonardo da Vinci, Galileo, Newton @ Marey
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운동역학의 발달 @ 연구방법의 발달과 긴밀한 관계 --> 그 방법의 발달은 자연과학 또는 공학 발달과 함께 진보
--> 그 방법의 발달은 자연과학 또는 공학 발달과 함께 진보 @ 운동기능학(kinesiology) 근 골격계 중심 --> 운동기능학 대신에 운동역학 또는 스포츠 생체역학(생체역학) 용어 사용.
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연구 영역 1. 운동 기술의 분석(운동기술의 향상과 상해 예방)
운동수행 상황 파악 --> 단점 분석--> 문제점 도출 --> 피드백(feedback) 제공--> 기술 동작 오류 수정 @ 숙련자 & 비숙련자 @ 우수 선수 & 비우수 선수 @ 역학적 원리들을 운동 기술에 적용하여 개개인의 장단점을 파악
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운동기술분석
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운동기술분석
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운동기술분석
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운동기술분석
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운동기술분석
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2. 운동 기구의 평가 및 개발 분야 @ 운동 수행 능력의 증진 * 스케이팅의 클랩 스케이트 * 수영의 전신수영복
* 스케이팅의 클랩 스케이트 * 수영의 전신수영복 * 육상의 에어운동복 * 마라톤 선수의 운동화 * 장대높이뛰기의 유리섬유질 장대 * 탁구 라켓의 이질라버 등
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클랩스케이트의 클랩장치가 열리는 모양 ( 밀어내어 차는 마지막에서 발목의 차는 힘을 더 보태게 되고, 이것은 스케이트 주자가 밀어찬 발을 효과적으로 거두어 스케이트 앞날에 의하여 빙판이 파이는 현상으로 인한 에너지 손실이 없도록 한다).
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@ 상해예방 야구포수용 프로텍터 등 -->인체와 장비사이의 상호관계를 반드시 평가
무릎 브레이서(bracer), 미식축구선수의 헬멧, 야구포수용 프로텍터 등 -->인체와 장비사이의 상호관계를 반드시 평가
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@ 상해예방
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@ 상해예방
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3 분석방법 및 자료처리기술 * 2차원적 영상분석--> 3차원적 영상분석 * 수동시계--> 전자장비와 사진판독
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해부학적 자세
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인체의 운동면과 운동축
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인체의 운동면과 운동축
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인체의 방향용어
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전후면상의 관절운동
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좌우면상의 관절운동
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수평면상의 관절운동
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관절의 종류 부동관절(immovable articulation) 가동관절(movable articulation)
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부동관절 섬유관절 인대결합 Syndesmosis Fibrous J. 치아이틀관절 Gomphosis 봉합 Suture 연골관절
Cartilaginous J. (유리)연골결합 Synchondrosis 섬유연골결합 Symphysis
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활막관절
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수학 물리학적 기초 @ 길이 공간 내의 위치를 표현하는 물리량 # 1차원 & 2차원 & 3차원 @ 질량 물질의 양을 정량화 한 물리량 @ 시간 동작의 시간 경과를 나타내는 물리량 # 물리량 : 길이, 시간, 질량 등과 같은 역학량 # 단위계 : MKS단위계, CGS단위계, 영국단위계
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길이(length) 물체의 운동이 얼마나 높이/ 어느 정도 멀리 행해졌는가 ? 길이 단위 : mm, cm, m, km
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질량(mass) 물체가 갖는 관성의 정량적인 척도 관성(inertia) 원래의 운동상태를 계속 유지하려는 물체의 속성
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관성력(inertia force) 질량의 특성 물체의 운동상태를 변화시키려할 때에 저항으로써 작용하는 가상적인 힘
작용하는 가상적인 힘 질량의 특성 1. 질량이 큰 물체는 가벼운 물체보다 움직이기 힘들다. 2. 물체가 운동을 하고 있을 때 물체의 운동방향이나 속도를 변화시키기가 어렵다. 3. 물체의 질량은 고정불변
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질량(mass) 단위 : g, kg 물체를 구성하고 있는 물질의 양 그 물체가 갖는 관성의 측정량 스칼라량, 질량 일정 중량(weight) 단위 : N 물체를 지구가 끌어당기는 힘의 측정량(W=m•g) 벡터량, 무게 변화
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시간(time) 물체의 운동이 얼마나 빨리/ 얼마나 오랫동안 행해지는가 시간 단위 : sec.,min, h
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물리량과 단위계 물리량 “모든 물리량은 길이, 질량, 시간의 조합에 의해 정의 됨” 단위계
선정된 단위를 이용하여 정량적으로 측정할 수 있는 길이, 질량, 시간을 말함 “모든 물리량은 길이, 질량, 시간의 조합에 의해 정의 됨” 단위계 기본 물리량의 통일된 단위 묶음
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길이 질량 시간 공간 내의 위치를 표현 (기준단위 : m) 1ft = 0.3038m 물질의 양 (기준단위 : g)
1kg = 103g, 14.95g = 1slug 시간 기준으로부터 시간 경과를 의미 (기준 단위 : sec.) 60sec. = 1 min., 3600sec. = 1 h
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단위계 MKS 단위계 m N Sec. kg CGS 단위계 cm Sec. g FPS 단위계 ft Ib Sec. slug 길 이
dyne Sec. g FPS 단위계 ft Ib Sec. slug 길 이 힘 시 간 질 량
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좌표계 공간 내의 물체의 위치를 설명하기 위해 기준이 되는 system이 필요 직교좌표계 극좌표계 직교 좌표계 극좌표계
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자유물체도 물체에 작용하는 모든 힘을 도식화 한 것
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