스포츠 바이오메커니즘 및 운동학
시험의 초점
스포츠 바이오메커니즘 및 운동학은 인체 움직임을 운동학(위치·속도·가속도)과 운동역학(힘·토크·운동량)으로 설명하는 능력을 본다. 뉴턴 법칙, 지레, 토크, 충격량, 무게중심과 안정성을 실제 동작에 적용하는 문제가 나온다.
핵심 규칙
- 운동학은 원인을 따지지 않고 움직임의 형태를 기술하고, 운동역학은 힘과 그 효과를 분석한다.
- 뉴턴 제1법칙은 관성, 제2법칙은 가속도와 힘의 비례, 제3법칙은 작용·반작용이다.
- 지레는 받침점 위치에 따라 1종(시소), 2종(외발수레), 3종(핀셋)으로 나뉜다. 인체 근육 지레는 대부분 3종이다.
- 토크는 힘×힘팔이며, 같은 힘이라도 힘팔이 길수록 회전 효과가 커진다.
- 충격량은 힘×시간으로 운동량 변화와 같다. 착지 시 시간을 늘리면 충격력이 줄어든다.
- 근수축은 단축성, 등척성, 신장성으로 구분하며 신장성 수축은 근육이 길어지면서도 큰 힘을 낼 수 있다.
적용 예
스쿼트에서 무게중심이 발끝으로 이동해 무릎이 과도하게 앞으로 나가면 무릎 관절의 힘팔이 길어져 같은 체중에도 토크가 커진다. 지도자는 ‘발바닥 삼점 지지, 무릎과 발끝 방향 일치, 엉덩이 뒤로’를 cue로 제시해 힘팔을 줄이고 하중을 고르게 분산한다. 착지 동작에서는 무릎을 충분히 굽혀 감속 시간을 늘리면 충격량은 같아도 최대 충격력이 낮아진다.
감점 함정
질량과 무게, 속도와 속력을 혼동하거나, 신장성 수축을 ‘힘을 못 내는 동작’으로 설명하면 틀린다. 인체 지레를 대부분 2종으로 분류하는 것, 토크를 힘만으로 계산하는 것도 감점 함정이다.