운동역학적 분석

운동역학적 분석 입니다.

◉서 론
1-1 운동 역학의 정의
1-2 운동 역학의 본질과 범위
1-3 운동 역학의 목적

◉본 론
2-1 관성의 법칙과 원리
2-2 가속도의 법칙과 원리
2-3 작용반작용의 법칙과 원리
2-4 운동 역학적 분석

◉결 론
3-1 운동 역학에 의한 지도 방법

운동역학적 분석
2-1-1관성의 법칙의 이해
관성이란 외력이 주어지지 않는 한 운동의 상태를 유지하려는 특성 즉, 운동을 하던 물체는 계속해서 운동을 하려하고, 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있으려는 성질이다. 모든 물체는 이와 같은 관성을 가지고 있고, 관성은 그 물체의 질량에 비례한다. 관성이 질량에 비례하기 때문에 질량이 큰 물체는 속도를 변화시키기 어렵다. 즉, 정지하고 있는 것은 움직이게 만들기 어렵고, 움직이고 있는 것을 정지시키거나 운동 방향 또는 운동 속도를 바꾸기가 어려운 것이다.
2-1-2관성의 법칙과 관련된 원리
①병진 운동과 회전 운동의 결합: 운동을 효과적으로 발휘하기 위해서는 병진운동과 회전운동을 결합시켜야 한다. 예를 들면, 높이뛰기 선수의 경우 바에 접근할 때는 병진운동을 하고, 바를 넘기 위한 동작을 취할 때는 회전운동을 한다. 높이뛰기 선수는 도약 직전 최종 스텝을 힘차게 디뎌 하체는 정지시키고, 상체는 병진운동의 관성으로 이동시켜 몸 전체에 회전운동을 일으킨다.
②체중의 올바른 이동: 던지거나 때리는 운동에서 체중의 이동은 효과적인 운동을 하도록 도와준다. 야구에서의 배팅, 테니스에서의 스트로크, 골프에서의 스윙을 할 때, 일정 구간 체중을 이동하면 사용하는 운동기구는 일정한 운동 속도를 가지게 할 수 있다. 이렇게 되면 비교적 작은 팔 힘으로 운동 기구를 휘두를 수 있어서 효율적으로 운동할 수 있다.
③운동량: 운동량은 물체의 질량과 속도의 곱으로 정의할 수 있다. 같은 속도로 움직이고 있는 두 물체가 있을 경우, 질량이 더 많이 나가는 물체의 운동량이 더 크다. 이 때, 더 큰 운동량을 가진 물체의 운동을 이겨 내기 위해서는 속도를 빠르게 하거나 질량을 무겁게 해야 한다.
2-1-3운동 장면에서의 관성의 법칙
①레슬링, 씨름 등의 종목은 체중이 무거울수록 파워도 강하지만, 체중 자체가 관성의 역할을 하여 안정성을 강화시키는 역할을 한다.
②배드민턴의 경기의 경우 무거운 선수는 가벼운 선수에 비해 정지, 출발, 방향 전환 등을 하는 데 더 많은 시간을 필요로 하게 된다. 따라서 이런 경우에는 마르고 가벼운 선수가 더 유리하다.
③미식 축구에서 쿼터백을 보호하는 역할을 하는 라인맨들은 대부분 체중이 무거운 선수들로 구성된다. 그 이유는 방어벽을 무너뜨리고 쿼터백을 제압하려고 달려 오는 상대편 라인맨들을 저지하기 위해서는 정지 상태인 이들이 보다 더 큰 관성을 필요로 하기 때문이다.
2-2가속도의 법칙
가속도의 법칙은 힘이 작용되면 힘과는 비례하지만 질량과는 반비례하는 가속도가 발생한다는 법칙이다.
2-2-1가속도의 법칙의 이해
힘을 작용시키면 가속도가 생긴다. 즉, 속도가 변한다. 이 때 발생하는 가속도는 힘의 크기에 비례하고 질량에 반비례하는 가속도가 생긴다. 수식으로 표현하면 다음과 같다.
a = F/m F = ma
관성의 법칙이 '물체에 힘은 작용시키지 않고 내버려두면 어떻게 되는가'를 설명하는 것이라고 한다면, 가속도의 법칙은 '물체에 힘을 작용시키면 어떻게 되는가'를 설명하는 법칙이다.
2-2-2가속도의 법칙과 관련된 원리
①가속도와 힘의 관계: 질량이 일정하면 가속도는 힘과 비례한다. 정지하고 있는 물체에 힘이 작용하면 운동이 시작되고, 이 물체에 또 다른 힘이 가해지면 속도는 빠르거나 또는 느리게 변화한다. 그리고 가속도는 힘이 증가한 비율만큼 증가하게 된다. 힘이 두 배가 된다면 가속도의 비율도 두 배가 된다.

②가속도와 운동의 효율: 스키의 활강 경기와 같이 최고의 속도를 내야 하는 경기 에서 선수는 최대 가속도를 얻기 위해서는 운동이 진행되는 방향으로 힘을 계속적 으로 가해야 한다. 그리고 할강시 필요 없는 운동 동작을 최소화해야 한다.
2-2-3운동 장면에서의 가속도의 법칙
①볼링의 경우 무거운 무게의 공을 사용하는 것이 유리하다. 이것은 공의 속도가 일정할 경우 공의 무게가 무거울수록 커다란 충격량을 발생시키므로 핀과 충돌할 때의 힘이 더욱 커지기 때문이다.
②육상 경기에서 멀리뛰기 선수가 일정한 거리에서 전력 질주로 달려오는 것은 가 속도를 얻어 도약력을 크게 하기 위해서이다.
③가속도가 운동에 도움이 되는 경우는 높이뛰기를 위하여 도움닫기를 할 때, 야 구에서 베이스 러닝을 할 때, 배구 스파이크를 할 때 등이 있다.
④높이 뛰기의 경우, 가속을 받아 달려오면서 발생한 운동 에너지를 수직 상승력으 로 전환하는 요령이 필요하다. 왜냐하면 운동 에너지가 클수록 보다 큰 수직 상승 력을 얻을 수 있다.
⑤가속도가 운동 상황에서 불리하게 작용하는 경우로는 축구 등의 구기에서 빠른 속력으로 달리다가 재빨리 정지하는 경우, 배구 스파이크를 한 후 네트에 닿지 않 게 멈추는 경우 등이 있다.
2-3작용 반작용의 법칙
작용-반작용의 법칙은 작용된 어떤 힘에 대해서 크기는 같지만 방향이 다른 힘이 함께 작용된다는 법칙이다.
2-3-1작용 반작용의 법칙 이해
물체와 물체가 서로 맞닿아 상호작용을 할 때는 그 접촉 지점에 크기가 같고 방향 이 반대인 힘이 존재한다는 법칙이다. 태권도에서 격파를 할 때 벽돌과 주먹 사이 에는 동일한 힘이 서로 작용되는데, 그 힘으로 벽돌을 깨지만 동일한 힘이 주 먹에도 작용한다. 이 때 벽돌이 깨지지 않으면 작용과 반작용력이 너무 커서 부상을 입을 수 있다.
가속도의 법칙과 작용과 반작용의 법칙으로 운동 방정식을 세울 수 있으며, 이로써 운동을 예측하거나 운동시 작용하는 힘을 추정할 수 있게 되었다.
2-3-2작용 반작용 원리와 관련된 원리
①반작용력의 이용: 축구 선수가 공을 찰 때 한 발로 지면을 밀면서 다

없음