'22년 운동역학 기출문제 풀이

필기시험이 3개월 앞으로 다가왔습니다.

3개년 기출은 풀어보면 합격률을 크게 향상시킬 수 있다고 하니 함께 풀어보아요.

2022년 2급 스포츠 지도사 필기시험에서 출제된 운동역학(과목번호 66번) 20문항을 분석하고, 정답과 오답을 정리하여 출제 경향을 파악해 보겠습니다.

1. 운동역학 연구의 목적과 내용이 아닌 것은?

✅ 정답 : ④ 운동 유전자 검사
❌ 오답 분석 :

① 동작 분석: 운동 기량 향상을 위한 필수 연구 분야

② 운동장비 개발: 스포츠용품 성능 개선 연구

③ 부상 기전 규명: 부상 방지 및 재활을 위한 연구

④ 운동 유전자 검사: 생리학적 연구와 관련이 있으며, 운동역학과 직접적인 관련은 적음

2. 인체의 움직임 용어 중 옳지 않은 것은?

✅ 정답 : ③ 벌림(외전, abduction)은 신체 중심선으로 가까워지는 움직임이다.
❌ 오답 분석 :

① 굽힘(Flexion) : 관절의 각을 줄이는 움직임

② 폄(Extension) : 관절의 각을 증가시키는 움직임

③ 벌림(Abduction) : 신체 중심선에서 멀어지는 움직임인데, 문제에서는 ‘가까워지는’이라고 하여 틀림

④ 발등굽힘(Dorsiflexion) : 발등이 정강이 쪽으로 향하는 움직임.

3. 무게중심에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

✅ 정답 : ② 무게중심은 인체를 벗어나 위치할 수 없다.
❌ 오답 분석 :

① 무게중심의 높이는 안정성에 영향을 준다.

② 무게중심은 인체를 벗어날 수 있음 (예: 높이뛰기 시)

③ 무게중심은 토크가 0인 지점이다.

④ 무게중심 위치는 자세 변화에 따라 달라진다.

4. 지레의 구성 요소를 올바르게 나열한 것은?

ㄱ - ㄴ - ㄷ

✅ 정답 : ③ 받침점 - 저항점 - 힘점
❌ 오답 분석 :

1종 지레 (받침점이 중앙) : 목의 움직임
2종 지레 (저항점이 중앙) : 발목(까치발 들기)
3종 지레 (힘점이 중앙) : 팔꿈치 굽힘

5. 운동학적(kinematic) 및 운동 역학적(kinetic) 변인에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

✅ 정답 : ③ 힘(Force)은 크기만을 갖는 물리량이다.
❌ 오답 분석 :

① 질량(mass) : 크기만 있는 스칼라량

② 시간(time) : 크기만 있는 스칼라량

③ 힘(force) : 크기와 방향을 가지므로 벡터량

④ 거리(distance) : 크기만 있는 스칼라량

6. 각운동에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

✅ 정답 : ④ 시계 방향 회전은 양(+)의 값으로 나타낸다.
❌ 오답 분석 :

각속도(angular velocity) = 각변위 ÷ 시간
각가속도(angular acceleration) = 각속도 변화 ÷ 시간
1라디안(radian) = 약 57.3°
반시계 방향 회전: 양(+) 값, 시계 방향 회전: 음(-) 값

7. 투사체 운동에서 수평속도에 대한 설명 중 옳은 것은?

✅ 정답 : ② 투사체의 수평속도는 초기속도의 수평성분과 크기가 같다.
❌ 오답 분석:

① 투사체에 작용하는 외력은 존재하지 않는다. (공기저항을 무시할 경우 중력만 작용)

② 투사체의 수평속도는 초기 수평속도와 동일하다. (정확)

③ 투사체의 수직속도는 9.8 m/s로 일정하다. (중력 가속도로 인해 변함)

④ 투사높이와 착지높이가 같을 경우 최대 수평거리 투사각은 45°이다. (정확한 원칙)

8. 골프 스윙 동작에서 임팩트 시 클럽헤드의 선속도를 증가시키는 방법으로 옳지 않은 것은?

✅ 정답 : ① 스윙 탑에서부터 어깨관절을 축으로 회전반지름을 최대한 크게 해서 빠른 몸통 회전을 유도한다.
❌ 오답 분석 :

① 어깨관절의 회전반지름을 증가시키면 오히려 속도가 저하됨.

② 임팩트 전까지 손목 코킹을 유지하여 회전력을 극대화

③ 임팩트 시점에는 팔꿈치를 펴서 회전반지름을 증가

④ 언코킹을 통해 클럽헤드의 선속도를 증가

9. 힘(force)의 개념에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

✅ 정답 : ③ 힘이 작용한 반대 방향으로 가속도가 발생한다.
❌ 오답 분석 :

① 힘의 단위는 뉴턴(N)

② 힘은 합성과 분해가 가능하다.

③ 힘이 작용하는 방향으로 가속도가 발생한다. (뉴턴의 제2 법칙)

④ 힘의 크기가 증가하면 가속도도 증가한다.

10. 압력과 충격량에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

✅ 정답: ① 유도에서 낙법은 신체가 지면에 닿는 면적을 넓혀 압력을 증가시키는 기술이다.
❌ 오답 분석:

① 면적을 넓혀 압력을 감소시키는 것이 핵심.

② 상대방의 주먹을 비켜 맞아 압력을 감소.

③ 무릎을 굽혀 충격량을 줄이는 전략.

④ 충격력을 증가시키려면 접촉시간을 늘려야 함.

11. 마찰력(Ff)에 대한 설명으로 옳은 것은?

✅ 정답: ② 마찰력은 물체 표면에 수직으로 작용하는 힘과 관계가 있다.
❌ 오답 분석:

① 아스팔트 도로에서 마찰계수는 구름 운동보다 미끄럼 운동일 때 더 크다. (틀림)

② 마찰력은 물체의 수직 압력과 비례함. (정확)

③ 최대정지마찰력은 운동마찰력보다 크다. (정확)

④ 마찰력은 물체의 이동 방향과 반대 방향으로 작용한다. (정확)

12. 양력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

✅ 정답 : ① 양력은 물체가 이동하는 방향의 반대 방향으로 작용한다.
❌ 오답 분석 :

① 양력은 수직 방향으로 작용해야 비행체가 뜰 수 있음.

② 베르누이 원리에 의해 설명됨.

③ 회전(spin)이나 형태의 비대칭성으로 발생 가능.

④ 공격각(angle of attack)에 의해 발생함.

13. 충돌에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

✅ 정답 : ④ 탄성 충돌에서는 운동량이 보존되지 않는다.
❌ 오답 분석 :

① 탄성 정도는 물체의 재질, 온도, 충돌 강도에 따라 달라짐.

② 충돌 후 변형이 거의 없을수록 탄성이 큼.

③ 완전 비탄성 충돌에서는 운동에너지의 일부가 열이나 변형 에너지로 전환됨.

④ 탄성 충돌에서는 운동량과 운동에너지가 보존됨.

14. 다이빙 공중회전 동작을 수행할 때 신체 좌우 축(mediolateral axis)을 기준으로 회전속도를 가장 크게 만드는 동작으로 적절한 것은?

✅ 정답 : ② 신체를 최대한 좌우 축에 가깝게 모으는 자세를 취한다.
❌ 오답 분석 :

① 두 팔을 머리 위로 올리고, 머리를 뒤로 최대한 젖히면 회전 반경이 증가하여 회전 속도가 감소함.

② 신체를 최대한 좌우 축에 가깝게 모으면 관성모멘트가 감소하여 회전 속도가 증가함.

③ 상체와 두 다리를 최대한 펴면 회전 반경이 증가하여 속도가 감소함.

④ 두 팔을 머리 위로 올리고, 두 다리를 곧게 뻗으면 회전 반경이 커져 속도가 감소함.

15. 일률(파워, power)에 대한 설명으로 옳은 것은?

✅ 정답 : ② 힘과 속도의 곱으로 구한다.
❌ 오답 분석 :

① 단위는 J(Joule)가 아니라 W(Watt)이며, 1W = 1J/s

② 힘과 속도의 곱으로 일률을 계산할 수 있음.

③ 이동거리는 고려되지 않는 것이 아니라, 일률은 이동거리와 시간의 관계에 영향을 받음.

④ 소요시간을 길게 하면 일률이 증가하는 것이 아니라, 오히려 같은 일이 수행될 때 일률은 감소함.

16. <그림>의 장대높이뛰기에서 역학적 에너지의 변화 과정을 순서대로 나열한 것은?

✅ 정답: ④ 운동에너지 → 탄성에너지 → 위치에너지
❌ 오답 분석:

① 탄성에너지 → 운동에너지 → 위치에너지 (잘못된 순서)

② 탄성에너지 → 위치에너지 → 운동에너지 (탄성에너지는 먼저 저장되고, 이후 위치에너지가 최대가 됨)

③ 위치에너지 → 운동에너지 → 탄성에너지 (위치에너지는 최종적으로 가장 높을 때 최대가 됨)

④ 운동에너지 → 탄성에너지 → 위치에너지

(장대가 휘어지면서 운동에너지가 탄성에너지로 변환되고, 이후 위치에너지로 전환됨)

17. <보기>의 ㉠, ㉡ 안에 들어갈 내용이 바르게 묶인 것은?
( ㉠ )은 다양한 장비를 활용하여 동작 및 힘 정보를 수치화하고 분석하는 방법이다. ( ㉡ )을 통해 객관적이고 정확한 정보를 획득할 수 있으며, 주관적인 판단을 배제할 수 있다.

✅ 정답 : ④ 정량적 분석, 정량적 분석

❌ 오답 분석 :

㉠은 "다양한 장비를 활용하여 동작 및 힘 정보를 수치화하고 분석하는 방법"을 설명하고 있습니다. 이는 정량적 분석을 의미합니다. 정량적 분석은 수치화된 데이터를 기반으로 객관적인 분석을 수행하는 방법입니다.
㉡은 "객관적이고 정확한 정보를 획득할 수 있으며, 주관적인 판단을 배제할 수 있다"는 내용으로, 이 또한 정량적 분석의 특징을 설명하고 있습니다. 정량적 분석은 주관성을 배제하고 객관적인 데이터를 제공합니다.
따라서, ㉠과 ㉡ 모두 정량적 분석을 의미하므로, 정답은 ④ 정량적 분석, 정량적 분석입니다.

18. 달리기 출발 구간 분석에서 <표>의 ㉠, ㉡, ㉢에 들어갈 측정 장비가 바르게 나열된 것은?

✅ 정답 : ④ 근전도 분석기, 지면반력기, 동작분석기

❌ 오답 분석 :

ㄱ : 넙다리곧은근(대퇴직근, rectus femoris)의 활성도

근육의 활성도를 측정하기 위해서는 근전도 분석기(EMG, Electromyography)가 필요합니다.

근전도 분석기는 근육의 전기적 신호를 측정하여 활성도를 분석하는 장비입니다.

ㄴ : 압력 중심의 위치

압력 중심의 위치를 측정하기 위해서는 지면 반력기(Force Plate)가 필요합니다.

지면 반력기는 발이 지면에 가하는 힘의 분포와 압력 중심을 측정하는 장비입니다

ㄷ : 무릎 관절 각속도

관절의 각속도를 측정하기 위해서는 동작 분석기(Motion Capture System)가 필요합니다.

동작 분석기는 관절의 움직임을 3차원으로 추적하여 각속도를 계산할 수 있습니다

19. 지면 반력의 측정과 활용에 관한 설명으로 옳은 것은?'
✅ 정답 : ③ 높이뛰기 도약 동작분석 시 지면 반력기에 작용한 힘의 소요시간을 측정할 수 있다.

❌ 오답 분석 :

① 지면반력기는 수직 방향으로 작용하는 힘만 측정할 수 있다.

② 지면 반력기에서 산출된 힘은 인체의 근력으로 지면에 가하는 작용력이다.

③ 높이뛰기 도약 동작분석 시 지면 반력기에 작용한 힘의 소요 시간을 측정할 수 있다.

④ 보행 분석에서 발이 지면에 착지하면서 앞으로 미는 힘은 추진력, 발 앞꿈치가 지면으로부터 떨어지기 전에 뒤로 미는 힘은 제동력을 의미한다.

20. <그림>과 같이 팔꿈치 관절을 축으로 쇠공을 들고 정적(static) 동작을 유지하기 위해서 위팔두갈래근(상완이두근, biceps brachii)이 발생시켜야 할 힘(FB)의 크기는?'
주어진 조건은 다음과 같습니다:

손, 아래팔(전완), 쇠공을 합한 무게는 5 N이다.
팔꿈치 관절점(EJ)에서 위팔두갈래근의 부착점까지의 거리는 2cm이다.
팔꿈치 관절점에서 손, 아래팔, 쇠공을 합한 무게중심(CG)까지의 거리는 20cm이다.
위팔두갈래근은 아래팔에 90°로 부착되었다고 가정한다.

✅ 정답 : ③ 500 N
❌ 오답 분석 :
이 문제는 모멘트 평형(moment equilibrium)을 이용하여 해결할 수 있습니다. 팔꿈치 관절을 축으로 회전하지 않고 정적 평형을 유지하려면, 위팔두갈래근이 발생시키는 힘(FB)의 모멘트와 손, 아래팔, 쇠공의 무게(W)에 의한 모멘트가 서로 같아야 합니다.