운동역학 제9장 유체역학 신라대학교 체육학부 이 중 슥 체육학부 운동역학.

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1 운동역학 제9장 유체역학 신라대학교 체육학부 이 중 슥 체육학부 운동역학

2 제9장 유체역학 유체란 자유롭게 흐를 수 있는 물질을 말한다. 고체와 액체로 나눌 수 있는 분명한 선은 없지만 기체와 액체는 유체에 속한다. 이 흐를 수 있는 성질때문에 유체는 잠긴 물체에 부력을 작용시킬 수 있고 가해진 힘을 배가시킬 수 있으며 적절하게 생긴 물체가 유체 속을 움직일 때 양력을 줄 수 있고 비행을 가능하게 한다. 체육학부 운동역학

3 인체에 작용하는 힘의 종류 중 력 (Gravitational force) 근 력 (Muscle force)
마 찰 력 (Frictional force) 탄 성 력 (Elastic force) 부 력 (Buoyant force) 충 격 력 (Impact force) 유체저항 (Fluid resistance) 체육학부 운동역학

4 1. 압력(pressure) 힘 F가 면적이 A인 표면에 수직으로 작용할 때, 압력 P는 힘의 크기 F와 면적의 비로써 정의된다. 압력은 스칼라양이다. 또 압력은 단위면적당 수직으로 작용하는 힘의 크기라고 정의할 수 있다.         압력의 SI단위는 N/m2이며 이것을 파스칼(Pa)이라 부른다. 체육학부 운동역학

5 1) 표면항력(surface drag) 원반이 바람 터널에 놓여지고 공기가 원반을 지나 흐르도록 했을 때 두가지 효과가 동시에 일어난다. 첫째, 원반에 가장 가까운 공기의 운동방향은 원반이 통로에서 장애물 주위를 지날 수 있도록 바뀐다. 둘째, 원반표면 가까이 있는 공기는 원반과 접촉해서 오는 결과로 늦어지게 된다. 체육학부 운동역학

6 2) 형태저항 (Form drag) 표면항력과 같은 형태항력의 크기는 많은 요인들에 따라 달라지며 이중 특히 여러 스포츠와 관련된 것은 물체의 수직흐름에 가로지르는 면적, 물체의 모양, 그 표면의 부드러움 등이 영향을 미친다. 체육학부 운동역학

7 3) 조파항력(wave drag) 수영자 앞쪽의 진행은 주위의 유체에 의해 발휘된 항력에 의해서 방해 받는다. 그가 공중에서 공기를 통해 지날 때 공기에 의해 발휘된 표면항력과 형태에 의해 영향을 받는다. 이와 비슷하게 그가 수중에 있을 때 주위에 있는 물로 인한 표면항력과 형태에 따라 지배를 받는다. 체육학부 운동역학

8 4) 양력(lift force) 스포츠에 참가하고 있는 많은 사람들은 신체에 작용하는 항력을 조절함으로써 운동을 개선하는 데 관심을 가지고 있으며 덧붙여서 몇몇 사람들은 또한 양력(항력에 대해 오른쪽 각에서의 공기저항 성분)을 조절 측정하는 데 관심을 가지고 있다. 체육학부 운동역학

9 4. 마그누스(Magnus) 효과 유체의 운동속도가 빠를 수록 압력이 낮아 진다는 베르누이 정리(Bernoulli theorem)에 의해 공의 상단이 하단보다 압력이 높아진다. 이와 같이 회전하는 공의 상하단 사이에 발생하는 압력구배에 의해 공을 아래로 밀어내는 힘이 발생하는데, 그 결과로 생기는 커브 현상을 마그누스 효과(Magnus effect)라 한다. 체육학부 운동역학

10 체육학부 운동역학

11 6. 마찰력 (frictional force)
지구상의 모든 물체는 정지해 있거나 운동을 할 때에 예외 없이 마찰(friction)의 영향을 받게 된다. 모든 마찰력(frictional force)은 표면마찰(surface friction)이나 유체마찰(fluid friction)에 의해서 유발되는데 표면마찰이란 두 물체의 접촉면 사이에서 발생되는 마찰을 말하며, 유체마찰이란 한 물체가 유체 속을 이동할 때 생기는 마찰을 뜻한다. 체육학부 운동역학

12 마찰(Friction) 한 물체가 다른 물체와 접촉한 상태에서 움직이거나 움직이려고 할 때 발생하는 힘
다양한 스포츠에서 마찰의 종류 크로스컨츄리 스키의 왁스 테니스 코트의 종류: 클레이, 잔디, 하드코트 체육학부 운동역학

13 마찰력의 성질 마찰력의 방향---항상 운동의 반대방향 마찰력의 크기 면의 상태 --- 닿는 면이 거칠수록 크다.
면의 누르는 힘 --- 직각으로 누르는 힘이 클수록 크다. 면의 넓이 -- 접촉면의 넓이와는 관계없다. 체육학부 운동역학

14 마찰력의 종류 정지 마찰력 운동 마찰력 미끄럼 마찰력 굴림마찰력 체육학부 운동역학

15 정지마찰과 운동마찰은 각각 미끄럼마찰(sliding friction)과 구름마찰(rolling friction)로 세분된다.
표면마찰은 상대적으로 정지해 있는 두 물체 사이에서 생기는 정지마찰(static friction)과 상대적으로 운동하고 있는 두 물체 사이에서 생기는 운동마찰(moving friction)로 구분된다. 정지마찰과 운동마찰은 각각 미끄럼마찰(sliding friction)과 구름마찰(rolling friction)로 세분된다.  체육학부 운동역학

16 유체마찰은 기체마찰(gas friction)과 액체마찰(liquid friction)로 나누어지는데 기체마찰의 대표적인 예로는 공기마찰을 들 수 있으며, 액체마찰의 대표적인 예로는 물에서의 마찰을 들 수 있다. 체육학부 운동역학

17 질의응답시간입니다 다 감 니 합 사 차시 예고 : 동작분석방법 신라대학교 이 중 숙 체육학부 운동역학

18 제10장 동작분석방법 질적분석방법 : 카메라나 비디오가 쓰이기도 하나 주로 눈으로 동작을 관찰하여 주관적 평가를 하는 것
질적분석방법 : 카메라나 비디오가 쓰이기도 하나 주로 눈으로 동작을 관찰하여 주관적 평가를 하는 것 양적분석방법 : 동작을 먼저 고속카메라나 EMG 또는 엘곤(elgon) 등과 같은  각종 기구로 동작을 측정한 다음, 그 측정자료를 근거로 객관적 평가를 하는 것이다. 체육학부 운동역학

19 질적 분석을 하기 전에 알아두어야 할 지식 첫째, 연구대상이 되는 스포츠에 대한 일반적 지식이다. 적어도 선수가 무엇을 얻으려고 하는 동작인지 그리고 규칙에 의하여 어떤 동작들이 제한되는지를 알아야 하는 것이다. 둘째, 기술동작에 대한 축적된 지식을 아는 것이다. 현재 축적된 기술동작에 대한 지식들은 체육교사, 코치 또는 선수들의 현장에서의 경험에 의한 지식과 바이오미케닉스 그리고 이러한 축적된 지식을 바탕으로 했을 때 논리적인 새로운 지식들을 창출해 낼 수 있는 것이다. 체육학부 운동역학

20 1)질적분석방법의 기본과정 ① 동작의 결과와 결과에 영향을 미치는 요인들간의 관계를 보여주는 모델(또는 블록 그림)을 만든다.
  ② 동작의 관찰과 오류의 발견   ③ 오류의 상대적 중요성 평가   ④ 분석결과에 따른 지도 체육학부 운동역학

21 2) 동작의 관찰 질적 분석의 성공 여부는 무엇보다도 동작을 얼마나 정확히 관찰할 수 있느냐에 달려 있다. 일반적으로 관찰은 눈에 의하여 이루어지나, 때에 따라서는 소리, 장비, 촉감 또는 선수의 동작에 대한 느낌으로부터도 좋은 정보를 얻어낼 수 있다. 이러한 정보를 얻을 수 있는 관찰 형태를 사각관찰․청각관찰․근감각관찰로 나눌 수 있다. 체육학부 운동역학

22 직접 시각 관찰법 직접시각관찰의 정확성을 결정하는 요인들에는 운동이 일어나는 환경, 관찰자의 위치, 관찰자의 주시 부위, 그리고 관찰을 돕기 위한 보조기구 들이 있다.   ㉠ 환경(setting) - 운동이 일어나는 환경은 관찰의 정확성에 큰 영향을 미친다.   ㉡ 기술동작 수행과정(protocol) - 이상적인 관찰환경이 조성된 후에 관찰자는 선수에게 어떻게 기술동작을 수행할 것인지를 지시해야 한다.   ㉢ 위치(position) - 관찰의 정확성은 관찰 위치를 마음대로 선정할 수 있고 또한 마음대로 옮겨 다닐 수 있을 때 이루어진다.   체육학부 운동역학

23 ㉣ 속도(speed) - 동작의 속도는 관찰자의 관찰 능력에 영향을 미치는데, 스피드한 동작일수록 멀리 떨어져 관찰해야 한다.
  ㉤ 초점(focus) - 선수 몸의 어느 한 부분에 주의의 초점을 두었을 때 전체동작의 이미지를 얻어낼 수 없고, 반대로 막연히 전체동작에만 주의 초점을 두었을 때에는 부분부분의 동작을 볼 수 없게 된다. 따라서, 중요한 것은 매 시도마다 무엇을 볼 것인가 미리 결정하여야 하는 점이다.   ㉥ 관찰도구 - 관찰자의 주의 초점을 명확히 하기 위하여 카드나 손으로 필요 없는 동작을 가리고 관찰하는 방법이 있다. 체육학부 운동역학

24 양적분석방법(quantitative analysis)
인체의 동작을 분석하는 방법 중 또 하나의 방법은 양적 분석방법인데 이는 주관적 기술을 배제하고 기계․기구를 사용해서 얻은 수적 자료에 의하여 동작을 수량화하여 계량적으로 분석하는 방법이다. 바이오미케닉적 연구에서 가장 많이 쓰이는 도구는 16mm 고속카메라, 비디오카메라, EMG, Elgon, Forceplate, Motion analyzer 등이 있다. 체육학부 운동역학

25 Force platform을 이용한 동작 분석
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26 근전도(EMG)를 이용한 동작 분석  인체가 발휘하는 근력은 중추신경계로 부터 발생한 전기적인 자극이 신경을 통하여 각 운동단위로 전달되어 근섬유가 수축함으로써 발휘된다. 이 때 근수축이 일어나고 있는 근육 주위에는 아주 미세하지만 전위차가 생기는데 이 미세한 전위차를 증폭시켜 근활동을 전기적인 활동으로 추정하여 기록해 내는 것이 근전도(EMG)이다. 체육학부 운동역학

27 질의응답시간입니다 다 감 니 합 사 차시 예고 : 2차원과 3차원영상분석 신라대학교 이 중 숙 체육학부 운동역학