운동역학특론 SPORT BIOMECHANICS

Presentation on theme: "운동역학특론 SPORT BIOMECHANICS"— Presentation transcript:

1 운동역학특론 SPORT BIOMECHANICS
체육학부 이 중 숙 교육대학원 운동역학특론

2 운동역학 제6장 각운동의 운동학적 분석 신라대학교 체육학부 이 중 슥 교육대학원 운동역학특론

3 각도 ANGLE 교육대학원 운동역학특론

4 제6장 각운동의 운동학적 분석 1. 각도측정 각도측정에 도를 사용하는데 여기서는 1°는 완전한 1회의 1/360로 정의되며, 완전히 한 바퀴 도는 것은 360°를 나타낸다. 각도를 나타내는 적절한 단위는 라디안(radian : rad)이다. 라디안은 문제되는 각의 정점에 중심을 두고 그려진 원호로 정의된다. 교육대학원 운동역학특론

5 360°= 2π rad 1°= rad.  1 rad=57,30° 라디안은 차원이 없는 특별한 단위이다. 라디안으로 표시된 각은 길이의 비로써 결정되며 그것은 실로 순수한 숫자인 것이다. 계산에서 그 결과가 각을 나타내지 않는 한 “rad” 이란 단위는 생략한다. 교육대학원 운동역학특론

6 각거리와 각변위 회전하는 물체가 이동한 각거리는 그 물체가 이동한 궤적의 처음과 마지막 위치간에 이루는 각의 크기를 의미한다.
체조선수가 평행봉 위에서 다리를 전방으로 120°스윙한 후 다시금 후방으로 150°스윙을 한 경우에 그 선수의 다리가 이동한 각거리는 270°(120°+ 150°)이다. 한편 회전하는 물체의 각변위는 그 물체가 이동한 궤적의 처음과 마지막 위치간에 이루는 두 개의 각 중에서 작은 각의 크기와 같다.  또한 각변위는 방향을 가지고 있어서 일반적으로 시계방향(-) 또는 반시계방향(+)으로 나타낸다. 교육대학원 운동역학특론

7 3. 각속력과 각속도 회전하는 물체의 평균 각속력은 각거리를 소요시간으로 나눈 값을 말하며 평균 각속도는 각변위를 소요시간으로 나눈 값을 의미한다. 교육대학원 운동역학특론

8 4. 선속도와 각속도 선속도 공식(v = d / t)에 d = r․ ⊖ 를 대입하면 V = r․ ⊖ / t
                여기서 지레의 끝 부위의 선속도 = ‘지레의 길이 × 각속도’의 관계에 있으므로 각속도가 크면 클수록 지레의 길이가 길면 길수록 지레의 말단부의 선속도가 증가하게 된다. 교육대학원 운동역학특론

9 라디안(Radian)과 도(Degrees)
각운동학의 양을 다룰 때 사용되는 각도의 측정단위는 57.3도와 같은 값임 라디안이 각도보다 큰 수치를 나타내기 때문에 큰 각도나 각 전위를 측정하는 단위로 사용할 때 편리함 각도를 측정하는데 사용되는 또 다른 단위가 회전(revolution)임 교육대학원 운동역학특론

10 원주/반지름 = 2r / r 따라서 원주는 2 라디안으로 표현 2 라디안은 360도 교육대학원 운동역학특론

11 절대각과 상대각 절대각 : 평면을 기준으로 하여 분절의 각을 구하는 것 상대각 : 두 절대각 간의 사이 각
각도 = , 각속도 = , 각가속도 =  교육대학원 운동역학특론

12 교육대학원 운동역학특론

13 각거리와 각변위 회전하는 물체가 다른 곳에서 움직일 때 물체가 이동한 각 거리는 이동한 경로를 측정하여 얻어지는 처음과 마지막 위치 사이의 각과 같다. 각변위는 각 위치의 변화로 반 시계 방향은 양의 값으로 간주되고 시계방향은 음의 값으로 간주된다. 교육대학원 운동역학특론

14 교육대학원 운동역학특론

15 각속도(Angular Velocity)
각 위치의 변화량 각속도는 각 전위에 의해 결정되므로 각 전위가 발생할 때의 방향을 결정하는 것은 매우 중요함(반시계, 시계 방향 또는 음, 양) 각속력과 각속도의 단위는 , 교육대학원 운동역학특론

16 각 운동 벡터의 방향 결정 오른손의 손가락으로 각운동의 방향으로 구부러질 때 운동을 나타내는 벡터는 회전이 발생하는 평면에 수직인 방향인 엄지 손가락의 방향으로 일어난다. 교육대학원 운동역학특론

17 교육대학원 운동역학특론

18 각가속도(Angular Acceleration)
교육대학원 운동역학특론

19 각가속도 = (나중각속도-처음각속도)/시간
선형운동과 각운동 선형운동학 각운동학 거리 각거리 변위 각변위 속력 = 거리/시간 각속력 = 각거리/시간 속도 = 변위/시간 각속도 = 각변위/시간 가속도 = (나중속도-처음속도)/시간 각가속도 = (나중각속도-처음각속도)/시간 교육대학원 운동역학특론

20 변위와 각 변위 회전의 축에서부터 작용점까지의 거리 D = r 교육대학원 운동역학특론

21 선형속도와 각속도 다른 모든 요소들이 일정하다면, 회전물체가 공을 때릴 때, 회전반경이 크면 클수록 공에 작용하는 선형속도도 커짐 골프에서 보다 긴 비거리를 위하여 샤프트가 긴 클럽을 사용한다. 교육대학원 운동역학특론

22 교육대학원 운동역학특론

23 선형가속도와 각가속도 각 운동을 하고 있는 물체의 가속도는 수평과 수직 가속도 성분을 가지며, 수직 성분은 어느 시간에서도 각 운동 곡선의 수직 방향으로 방향 지어짐 각 운동 곡선을 따라 방향 지어지는 성분은 탄젠트(tangent) 성분이라 함 교육대학원 운동역학특론

24 이러한 선속도와 각속도의 관계는 여러 스포츠 활동에서 매우 중요한 의미를 갖고 있다.
앞의 공식으로부터 회전하는 물체의 각속도가 일정할 때 선속도는 회전반경의 길이에 정비례하게 된다. 즉 신체 분절이나 라켓 등의 각속도가 일정하게 유지되었을 때 이들 말단부의 선속도는 회전반경의 길이를 증가시킴으로써 크게 할 수 있다. 교육대학원 운동역학특론

25 골프 선수의 경우에 클럽이 골프 공을 치는 순간에 팔을 곧게 펴야 하며 테니스선수가 서브를 넣을 때 라켓에 볼이 닿는 순간에 서브를 넣는 팔을 곧게 폄으로써 보다 큰 선속도를 얻을 수 있다. 인체운동은 사지 관절의 각운동에 의하여 수행되는 경우가 대부분이며 이러한 경우에 사지 말단부 또는 사지의 연장으로써 사용하고 있는 용구의 선속도를 증가시키기 위해서는 각속도와 회전반경을 크게 함이 유리하다. 배구의 스파이크시에 팔을 곧게 펴서 빠른 스윙을 하도록 요구하는 것도 이러한 이유 때문이다. 교육대학원 운동역학특론

26 신체분절의 선속도가 일정할 때의 각속도는 회전반경을 짧게 함으로써 증가시킬 수 있다
신체분절의 선속도가 일정할 때의 각속도는 회전반경을 짧게 함으로써 증가시킬 수 있다.  예로 야구선수의 경우에는 타자는 상완을 겨드랑이 부위에 밀착시킴으로써 회전반경을 작게 하여 스윙시의 각속도를 증가시키게 된다.  축구 선수가 킥을 하거나 달리기 선수가 질주시에 무릎을 구부리는 것은 다리의 각속도를 증가시켜 축구공을 멀리 차거나 달리기 선수의 피치수를 증가시키기 위함이다. 교육대학원 운동역학특론

27 질의 응답시간입니다. 다 감 니 합 사 다음시간 “선운동의 운동역학적 분석” 교육대학원 운동역학특론