2023년 2급 스포츠 지도사 필기시험에서 출제된 운동역학(과목번호 66번) 20문항을 분석하고, 정답과 오답을 정리하여 출제 경향을 파악해 보겠습니다
1. 운동역학(sports biomechanics)의 내용으로 적절한 것은?
✅ 정답 : ④ 스포츠 상황에서 인체에 발생하는 힘과 그 효과를 설명하는 학문이다.
→ 운동역학은 인체의 움직임과 그 움직임에 작용하는 힘, 그리고 그 힘이 인체에
미치는 영향을 연구합니다
❌ 오답 분석 :
① 스포츠 현상을 사회학적 연구 이론과 방법으로 설명하는 학문이다.
: 이 선택지는 스포츠 사회학(sports sociology)을 설명하고 있음.
스포츠 사회학은 스포츠 현상을 사회학적 관점에서 연구하는 학문으로,
운동역학과는 전혀 다른 분야입니다. 따라서 이 선택지는 오답입니다.
② 운동에 의한 생리적 기능적 변화를 기술하고 설명하는 학문이다.
: 이 선택지는 운동생리학(exercise physiology)을 설명하고 있습니다.
운동생리학은 운동이 인체의 생리적 기능에 미치는 영향을 연구하는 학문으로,
운동역학과는 다른 분야입니다. 따라서 이 선택지는 오답입니다.
③ 스포츠 수행에 영향을 주는 심리적 요인을 설명하는 학문이다.
: 이 선택지는 운동생리학(exercise physiology)을 설명하고 있습니다.
운동생리학은 운동이 인체의 생리적 기능에 미치는 영향을 연구하는 학문으로,
운동역학과는 다른 분야입니다. 따라서 이 선택지는 오답입니다.
2. 근육의 신장(원심)성 수축(eccentric contraction)이 아닌 것은?
✅ 정답 : ② 팔굽혀펴기의 팔을 펴는 동작에서 위팔세갈래근(상완삼두근)의 수축
❌ 오답 분석 :
① 스쿼트의 다리를 굽히는 동작에서 큰볼기근(대둔근)의 수축:
- 스쿼트에서 내려가는 동작에서는 대둔근(gluteus maximus)이 길어지면서 무게를 지탱하므로 원심성 수축을 함.
- 반대로, 올라올 때는 대둔근이 짧아지면서 힘을 발휘하는 구심성 수축이 발생함.
② 팔굽혀펴기의 팔을 펴는 동작에서 위팔세갈래근(상완삼두근, triceps brachii)의 수축
- 팔굽혀펴기의 팔을 펴는 동작에서는 위팔세갈래근(triceps brachii)이 단축성(구심성, concentric) 수축을 함.
- 즉, 팔굽혀펴기에서 팔을 펴는 동작에서는 상완삼두근이 짧아지면서 힘을 발휘하므로 원심성 수축이 아님.
③ 턱걸이의 팔을 펴는 동작에서 넓은등근(광배근, latissimus dorsi)의 수축
- 턱걸이에서 천천히 내려가는 동작(팔을 펴는 동작)에서는 광배근(latissimus dorsi)이 길어지면서 원심성 수축이 일어남.
- 턱걸이에서 올라올 때는 광배근이 짧아지는 구심성 수축임.
④ 윗몸일으키기의 뒤로 몸통을 펴는 동작에서 배곧은근(복직근, rectus abdominis)의 수축
- 윗몸일으키기 동작에서 몸을 뒤로 젖히는 동안 배곧은근(rectus abdominis)이 천천히 늘어나면서 원심성 수축을 함.
- 반대로 몸을 들어 올릴 때는 구심성 수축이 일어남.
3. 단위 시간당 이동한 변위(displacement)를 나타내는 벡터량은?
✅ 정답 : ① 속도(velocity)
❌ 오답 분석 :
① 속도(Velocity)
- 속도(velocity) = 변위(displacement) ÷ 시간(time)
- 변위는 출발점과 도착점을 직선으로 연결한 값이며, 방향을 포함하는 벡터량
- 속도 역시 방향성을 가지므로 벡터량임.
② 거리(distance)
- 거리는 스칼라(scalar)량으로, 물체가 이동한 총 경로의 길이를 나타냄.
- 변위는 출발점과 도착점을 직선으로 연결한 값이므로 거리와 다르며, 속도 개념과 연결되지 않음.
③ 가속도(acceleration)
- 가속도는 속도가 변하는 정도를 나타내는 벡터량으로, 변위와 직접적인 관계가 없음.
- 공식: 가속도(acceleration) = 속도 변화량 ÷ 시간
- 변위가 아니라 속도의 변화율이므로 정답이 아님.
④ 각속도(angular velocity)
- 각속도는 회전 운동에서 각변위(angular displacement)를 단위 시간당 변화량으로 나타낸 값임.
- 변위는 직선 거리 개념이므로, 각속도는 변위와 직접적인 관계가 없음.
- 단위: rad/s (라디안/초)
4. 지면반력기(force plate)를 통해 얻을 수 있는 변인이 아닌 것은?
✅ 정답 : ④ 달리기 동작의 체공기(non-supporting phase)에서 발에 작용하는 힘의 크기
❌ 오답 분석 :
① 걷기 동작에서 디딤발에 가해지는 힘의 방향
- 지면반력기는 수직력, 전후력, 좌우력 등 발이 지면을 디딜 때 발생하는 힘의 방향과 크기를 측정할 수 있음.
- 따라서 측정 가능하므로 오답임.
② 외발서기 동작에서 디딤발 압력중심(center of pressure)의 이동거리
- 지면반력기를 통해 발바닥 전체에 걸리는 힘의 분포를 분석하여 압력중심의 이동을 추적할 수 있음.
- 균형 능력 평가 등에 활용되므로 측정 가능한 변인임.
③ 서전트 점프 동작에서 발로 지면에 힘을 가한 시간
- 지면반력기를 이용하면 점프할 때 발이 지면을 떠나기 전까지 얼마나 오랜 시간 동안 힘을 가했는지 측정 가능함.
- 즉, 접지 시간(ground contact time) 데이터를 얻을 수 있으므로 오답임.
④ 달리기 동작의 체공기(non-supporting phase)에서 발에 작용하는 힘의
크기
- 지면반력기(force plate)는 지면과 접촉하는 동안의 힘을 측정하는 장치임.
- 즉, 발이 지면과 접촉하고 있을 때의 힘을 측정할 수 있지만, 공중에 떠 있는 체공기 동안에는 측정할 수 없음.
- 따라서 ④번 선택지는 지면반력기로 측정할 수 없는 변인이므로 정답임.
5. 인체의 시상(전후)면(sagittal plane)에서 수행되는 움직임이 아닌 것은?
✅ 정답 : ① 인체의 수직축(종축)을 중심으로 회전하는 피겨스케이팅 선수의 몸통분절 움직임
❌ 오답 분석 :
① 인체의 수직축(종축)을 중심으로 회전하는 피겨스케이팅 선수의 몸통분절 움직임
- “시상면(sagittal plane)”은 전후 방향의 움직임이 일어나는 면
- 시상면에서 발생하는 대표적인 움직임
: 굴곡(flexion), 신전(extension), 저측굴곡(plantar flexion), 배측굴곡(dorsiflexion)
- 수직축(종축, vertical axis)을 중심으로 하는 회전 운동은 시상면에서 일어나는 움직임이 아님.
② 페달링하는 사이클 선수의 무릎관절 굴곡/신전 움직임
- 무릎관절의 굴곡(flexion)과 신전(extension)은 시상면에서 발생하는 전후 방향의 움직임
- 따라서 시상면에서 수행되는 움직임이며, 오답임.
③ 100m 달리기를 하는 육상 선수의 발목관절 저측/배측굴곡 움직임
- 발목의 저측굴곡(plantar flexion, 발끝을 아래로 향함)과 배측굴곡(dorsiflexion, 발끝을 위로 향함)은 시상면에서 발생하는 움직임
- 따라서 시상면의 움직임이며, 오답임.
④ 앞구르기를 하는 체조 선수의 몸통분절 움직임
- 앞구르기(전방 구르기)는 몸통의 굴곡(flexion)과 신전(extension)이 반복되는 운동으로, 시상면에서 이루어짐.
- 따라서 시상면의 움직임이며, 오답임.
6. <보기>에서 복합운동(general motion)에 해당하는 것을 모두 고른 것은?
✅ 정답 : ④ ㉠, ㉡, ㉢
▶ 정답 분석:
㉠ 커브볼로 던져진 야구공의 움직임
- 공이 이동하는 선운동(translation) + 공이 회전하는 각운동(rotation)이 동시에 발생
- 커브볼은 공기 저항과 마찰로 인해 궤적이 휘어지면서 이동하므로 복합운동에 해당
㉡ 페달링하면서 직선구간을 질주하는 사이클 선수의 대퇴(넙다리) 분절 움직임
- 사이클 선수의 몸 전체는 직선운동(선운동)을 하지만, 넙다리(대퇴) 분절은 회전 운동(각운동)을 하면서 페달을 밟음.
- 즉, 대퇴 분절의 움직임 자체가 복합운동이므로 해당
㉢ 공중회전하면서 낙하하는 다이빙 선수의 몸통 움직임
- 선수는 공중에서 낙하(선운동) + 회전(각운동)을 동시에 수행
- 따라서 복합운동에 해당
7. 인체 무게중심에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 공기저항은 무시함)
✅ 정답 : ② 체조 선수는 공중회전하는 동안 무게중심을 지나는 축을 중심으로 회전하게 된다.
❌ 오답 분석:
① 무게중심은 항상 신체 내부에 위치한다.
- 무게중심은 신체 외부에도 위치할 수 있음.
- 예를 들어, 고개를 숙이거나 한쪽 팔을 뻗으면 무게중심이 몸 밖으로 이동할 수 있음.
- 특히, 공중에서 다리를 벌린 자세나 하이점프(배면뛰기) 시 무게중심이 몸 밖에 위치하는 경우도 있음.
② 체조 선수는 공중회전하는 동안 무게중심을 지나는 축을 중심으로 회전하게 된다.
- 체조 선수가 공중에서 회전할 때, 무게중심을 포함하는 축을 중심으로 회전하게 됌.
- 공중회전 중에 몸을 구부리거나 펴면 회전 반경과 관성모멘트가 변하지만, 회전 중심은 무게중심을 포함하는 축임.
③ 지면에 선 상태로 팔을 위로 올리면 무게중심은 아래로 이동한다.
- 팔을 위로 올리면 몸의 질량이 위쪽으로 이동하므로 무게중심도 위로 올라감.
- 반대로, 팔을 내리면 무게중심이 내려감.
④ 서전트 점프 이지(take-off) 후, 공중에서 팔을 위로 올리면 무게중심은 위로 이동한다.
- 무게중심은 신체의 질량 분포에 따라 달라지지만, 공중에 떠 있는 동안(체공기)에는 무게중심의 궤적이 변하지 않는다.
- 팔을 위로 올리면 신체의 분절 위치는 변하지만, 무게중심 자체는 변하지 않음.
- 즉, 공중에서 팔을 올린다고 해서 전체 무게중심이 더 높아지지는 않는다.
8. 농구 자유투에서 투사된 농구공의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 공기저항은 무시함)
✅ 정답 : ③ 최고점에서 농구공 질량중심은 수평방향으로 등속도 운동을 한다.
❌ 오답 분석 :
① 농구공 질량중심의 수직속도는 일정하다.
- 수직방향의 속도는 중력의 영향을 받으며 변한다.
- 상승 시 속도가 점점 감소하고, 최고점에서 0이 되며, 하강 시 다시 증가하는 등가속도 운동을 한다.
- 따라서 수직속도가 일정하지 않으므로 오답
② 최고점에서 농구공 질량중심의 수평속도는 0m/s가 된다.
- 최고점에서 수직속도는 0이 되지만, 수평속도는 변하지 않는다.
- 즉, 수평속도는 0이 아니고 계속 유지되므로 오답
③ 최고점에서 농구공 질량중심은 수평방향으로 등속도 운동을 한다.
- 수평방향(horizontal motion)
: 공기저항을 무시하면 수평속도는 항상 일정
즉, 최고점에서도 수평속도가 0이 되지 않고 일정하게 유지
등속도 운동을 한다.
- 수직방향(vertical motion)
: 중력의 영향을 받아 속도가 변함 (등가속도 운동)
최고점에서 순간적으로 수직속도는 0이 되지만, 중력가속도(g)가 작용하여 다시 하강
④ 최고점에서 농구공 질량중심은 수직방향으로 등속도 운동을 한다.
- 최고점에서 순간적으로 수직속도는 0이 되지만, 중력의 영향을 받아 하강하면서 속도가 증가한다.
- 즉, 수직방향에서는 ‘등가속도 운동(중력가속도 g의 영향)’을 받으므로 오답
9. <그림>과 같이 공이 지면(수평 고정면)에 충돌하는 상황에 관한 설명으로 옳은 것은?
(단, 공의 충돌 전 수평속도 및 수직속도는 같음)
✅ 정답 : ④ 충돌 후, 무회전된 공과 백스핀된 공의 리바운드 높이는 같다.
❌ 오답 분석 :
① 충돌 후, 무회전에 비해 백스핀된 공의 수평속도가 크다.
- 백스핀은 공의 진행 방향과 반대 방향으로 마찰력을 작용하게 하여 수평속도를 감소시키는 효과가 있음
- 따라서 백스핀된 공의 수평속도가 무회전 공보다 클 가능성이 낮음.
② 충돌 후, 무회전에 비해 톱스핀된 공의 수직속도가 크다.
- 톱스핀(전방회전)이 걸린 공은 지면과 충돌하면서 아래쪽으로 밀리는 효과(수직속도 감소)가 발생
- 톱스핀된 공의 수직속도가 무회전 공보다 커질 가능성은 낮음.
③ 충돌 후, 무회전에 비해 톱스핀된 공의 반사각이 크다.
- 톱스핀은 지면과 충돌할 때 공을 아래쪽으로 밀어내는 효과가 있어 반사각이 작아짐
- 따라서 톱스핀 공의 반사각이 무회전 공보다 크다고 보기 어려움
④ 충돌 후, 무회전된 공과 백스핀된 공의 리바운드 높이는 같다.
- 톱스핀은 지면과 충돌할 때 공을 아래쪽으로 밀어내는 효과가 있어 반사각이 작아짐
- 따라서 톱스핀 공의 반사각이 무회전 공보다 크다고 보기 어려움 → 오답
10. 달리기 선수의 질량은 60kg이며 오른발 착지 시 무게중심의 수평속도는2m/s 이다.
A와 B의 면적이 각각 80Ns와 20Ns일 때, 오른발 이지(take-off) 순간 무게중심의 수평속도는?
✅ 정답: ① 3m/s
▶ 정답 분석:
이 문제는 운동량 보존 법칙을 적용하여 해결할 수 있습니다. 운동량 보존 법칙에 따르면, 외력이 작용하지 않는 한 시스템의 총 운동량은 일정하게 유지됩니다. 여기서는 달리기 선수의 질량과 초기 속도, 그리고 A와 B의 면적(운동량 변화량)
이 주어졌으므로, 이를 통해 최종 속도를 계산할 수 있습니다.
- 질량(m): 60kg
- 초기 수평속도(v₁): 2m/s
- A의 운동량 변화량(Δp_A): +80Ns
- B의 운동량 변화량(Δp_B): -20Ns
- 공식 : P=mv
▶ 계산 과정 :
1. 총 운동량 변화량 계산:
2. 속도 변화량 계산:
3. 최종 속도 계산:
11. <보기>의 ㉠, ㉡에 들어갈 용어가 바르게 연결한 것은?
✅ 정답: ① 시간, 충격력
❌ 오답 분석:
① 시간, 충격력
- 농구선수가 양손 체스트패스를 받을 때, 공을 몸쪽으로 당겨 받는 동작의 의미를 고려해야 함.
㉠ 공을 받는 "시간"을 늘리는 이유
: 충격량(Impulse) = 힘(Force) × 시간(Time) 관계에서,
시간을 늘리면 같은 충격량을 받더라도 순간적인 힘(충격력)은 줄어듬.
㉡ 충격력을 줄일 수 있는 이유
: 충격량(Impulse)은 변화하지 않지만, 공을 멈출 때까지의 시간을 길게 하면 순간적인 충격력이 줄어듬.
② 충격력, 시간
- 충격력을 먼저 줄이는 것이 아니라, 시간을 먼저 늘려야 충격력이 줄어듦
- 반대로 서술된 선택지이므로 오답
③ 충격량(Impulse), 시간
- 충격량(Impulse)은 물체의 운동량 변화로, 충격량 자체는 변하지 않음
- 따라서 공을 몸쪽으로 당겨 받는다고 해서 충격량이 늘어나지는 않음 → 오답
④ 충격력, 충격량
- 충격량(Impulse)은 시간과 힘의 곱으로, 시간이 늘어났다고 해서 충격량 자체가 줄어드는 것은 아님
- 공을 받는 방식이 충격량을 줄이는 것이 아니라, 순간적인 충격력(Impact Force)을 줄이는 것임 → 오답
12. 역학적 일(work)을 하지 않은 것은?
✅ 정답 : ③ 체조 선수가 철봉에 매달려 10초 동안 정지해 있었다.
※ 부연설명
역학적 일(work)은 다음의 공식으로 정의됨:
즉, 일을 하기 위해서는 힘(force)이 가해져야 하고, 힘의 방향으로 물체가 이동(displacement)해야 함.
❌ 오답 분석 :
① 역도 선수가 바닥에 있던 100kg의 바벨을 1m 높이로 들어 올렸다.
- 중력에 반대하여 힘을 가해 수직 방향으로 바벨을 1m 이동
- 힘과 이동 방향이 같으므로 역학적 일이 발생함.
② 레슬링 선수가 상대방을 굴려서 1m 옆으로 이동시켰다.
- 상대방을 옆으로 이동시키는 동안 힘을 가함
- 이동 방향과 힘의 방향이 일정 부분 일치하기 때문에 역학적 일이 발생함
③ 체조 선수가 철봉에 매달려 10초 동안 정지해 있었다.
- 철봉을 잡고 정지하는 동안 힘(팔의 장력)은 있지만, 이동 거리(d)가 0m이므로 역학적 일은 0
- 즉, 에너지를 소비하고 근육의 힘을 쓰지만, 역학적으로는 일이 발생하지 않음.
④ 육상 선수가 달려서 100m를 이동했다.
- 달리는 동안 지면에 힘을 가하며 전진
- 이동 거리가 있으며, 추진력과 이동 방향이 일치. 따라서 역학적 일이 발생함.
13. 마그누스 효과(Magnus effect)에 관한 내용이 아닌 것은?
✅ 정답 : ① 레인에서 회전하는 볼링공의 경로가 휘어지는 현상
❌ 오답 분석 :
① 레인에서 회전하는 볼링공의 경로가 휘어지는 현상
- 마그누스 효과는 공이 공기 중에서 회전할 때 발생하는 힘이므로, 레인 위를 구르는 볼링공에는 적용되지 않음.
- 볼링공의 경로가 휘어지는 것은 마그누스 효과 때문이 아니라, 레인의 오일 패턴, 손목 회전에 따른 공의 회전축 변화,
마찰력 차이 때문임.
② 커브볼로 투구된 야구공의 경로가 휘어지는 현상
- 사이드스핀이 걸린 커브볼은 공기 흐름 차이로 압력 차이가 발생하여 휘어짐.
- 대표적인 마그누스 효과 사례
③ 사이드스핀이 가해진 탁구공의 경로가 휘어지는 현상
- 탁구에서 사이드스핀을 주면 공기 흐름이 비대칭적으로 형성되어 회전 방향 쪽으로 공이 휘어짐.
- 마그누스 효과에 의해 나타나는 전형적인 현상.
④ 회전(탑스핀)이 걸린 테니스공이 아래로 빠르게 떨어지는 현상
- 탑스핀(Top Spin)이 걸리면 공의 위쪽 공기 속도는 느려지고 아래쪽 공기 속도는 빨라짐 → 압력 차이 발생
- 이로 인해 공이 더 빠르게 아래로 떨어지는 것(마그누스 효과의 영향!).
14. 스키점프 동작의 역학적 에너지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(단, 공기저항은 무시함)
✅ 정답 : ③ 운동에너지는 스키점프대 이륙 직후부터 지면 착지 직전까지 동일하다.
※ 부연설명
- 스키점프에서 역학적 에너지는 ‘위치에너지(Potential Energy) + 운동에너지(Kinetic Energy)’로 구성
- 에너지 보존 법칙에 의해 총 역학적 에너지는 일정하므로 위치에너지가 운동에너지로 변환될 뿐 총량은 변하지 않음.
❌ 오답 분석 :
① 운동에너지는 지면 착지 직전에 가장 크다.
- 점프대 출발 시에는 위치에너지가 크고 운동에너지가 작음
- 낙하하면서 속도가 증가 → 운동에너지가 최대가 됨
- 착지 직전이 가장 빠르므로 운동에너지가 최대
② 위치에너지는 수직 최고점에서 가장 크다.
- 위치에너지는 높이에 비례
- 점프 후 가장 높은 지점에서 위치에너지가 최대
- 이후 점프가 진행되면서 위치에너지가 운동에너지로 변환됨.
③ 운동에너지는 스키점프대 이륙 직후부터 지면 착지 직전까지 동일하다.
- 운동에너지는 속도의 제곱에 비례하며,
- 스키점프 도중 속도가 변하므로 운동에너지도 변함
- 운동에너지가 이륙 직후부터 착지 직전까지 일정하다는 설명은 틀림!
④ 육상 선수가 달려서 100m를 이동했다.
- 달리는 동안 지면에 힘을 가하며 전진
- 이동 거리가 있으며, 추진력과 이동 방향이 일치. 따라서 역학적 일이 발생함.
15. <보기>의 그림에 제시된 덤벨 컬(dumbbell curl) 운동에서 팔꿈치관절 각도(θ)와 팔꿈치관절에 발생 되는 회전력(torque)의 관계를 옳게 나타낸 그래프는? (단, 덤벨 컬 운동은 등각속도 운동임)
✅ 정답 : ② 팔꿈치 각이 커질수록 점점 작아지는 그래프
※ 부연설명
- 팔꿈치 각도(θ)와 회전력(Torque)의 관계
- 팔이 수평(=90도 각도)일 때, θ = 0°
- 팔을 위로 올릴수록 θ는 증가하며, 팔이 완전히 세워지면 θ = 90°
- 토크(Torque)의 개념
👉 토크(회전력) = 힘 × 모멘트암(moment arm)
→ 힘(F): 덤벨의 무게 (항상 아래 방향)
→ 모멘트암: 회전 중심(팔꿈치)에서 덤벨까지의 수평 거리
❌ 오답 분석 :
① θ가 커질수록 모멘트암이 작아지므로, 토크는 증가하지 않음!
② 힘과 속도의 곱으로 일률을 계산할 수 있음.
③ 토크는 모멘트암 크기에 따라 변하므로 일정할 수 없음.
④ θ = 0°에서 토크가 가장 크고, 이후 감소하므로 오답
16. 인체 지레에 대한 설명 중 옳은 것은?
✅ 정답: ④ 3종지레는 힘점이 받침점과 저항점 사이에 있는 형태로, 운동의 범위와 속도에 있어서 이득이 있다.
※ 부연설명
- 지레의 개념 정리
- 인체의 움직임은 지레(Leverage) 원리에 따라 작용하며, 세 가지 종류가 있다.
▶ 1종 지레 (First-class lever)
- 받침점(Fulcrum)이 힘점(Force)과 저항점(Load) 사이에 위치
예: 고개를 들거나 숙이는 동작 (목 관절이 받침점)
- 기능: 균형 유지 (Balance)
▶ 2종 지레 (Second-class lever)
- 저항점이 받침점과 힘점 사이에 위치
예: 까치발 들기 (발꿈치가 받침점, 체중이 저항점, 종아리 근육이 힘점)
- 기능: 힘의 이득 (Force Advantage)
▶ 3종 지레 (Third-class lever)
- 힘점이 받침점과 저항점 사이에 위치
예: 팔꿈치 굴곡(덤벨 컬) → 팔꿈치가 받침점, 이두근이 힘점, 덤벨이 저항점
- 기능: 속도 & 운동 범위의 이득 (Speed & Range Advantage)
❌ 오답 분석 :
① 저항팔이 힘팔보다 긴 경우에는 힘에 있어서 이득이 있다.
- 저항팔(Load arm)이 힘팔(Force arm)보다 길면, 더 많은 힘이 필요하므로 힘의 이득이 없음.
- 반대로, 힘팔이 길수록 적은 힘으로 저항을 이길 수 있음.
② 1종 지레는 저항점이 받침점과 힘점 사이에 있는 형태로, 팔굽혀펴기 동작이 이에 속한다.
- 1종 지레의 정의: 받침점이 힘점과 저항점 사이에 있음.
- 팔굽혀펴기는 손이 받침점, 몸통이 저항점, 어깨 근육이 힘점
- 이 구조는 2종 지레에 가까운 형태이므로 틀림.
③ 2종 지레는 받침점이 힘점과 저항점 사이에 있는 형태로, 힘에 있어서 이득이 있다.
- 2종 지레의 정의: 저항점이 받침점과 힘점 사이에 있음.
예: 까치발 들기 (발꿈치가 받침점, 체중이 저항점, 종아리 근육이 힘점)
- 2종 지레는 힘의 이득이 있는 것은 맞지만, 받침점이 힘점과 저항점 사이에 있는 것이 아니라, 저항점이 힘점과 받침점
사이에 있어야 함.
④ 3종지레는 힘점이 받침점과 저항점 사이에 있는 형태로, 운동의 범위와 속도에 있어서 이득이 있다.
예: 덤벨 컬을 할 때, **이두근이 힘을 전달하는 위치(힘점)**는 팔꿈치(받침점)와 덤벨(저항점) 사이에 있음.
- 이 구조는 근육이 짧은 거리만 수축해도 손이 크게 움직일 수 있도록 해줌.
- 즉, 운동 범위(Range of motion)와 속도(Speed)에서 이득!
17. <보기>의 ㉠~㉣에 들어갈 내용을 바르게 연결한 것은?
✅ 정답 : ② 감소 증가 증가 감소
📌 문제 분석
이 문제는 관성모멘트(moment of inertia)와 각속도(angular velocity)의 관계를 묻는 문제입니다.
관성모멘트(I): 질량이 회전축에서 멀어질수록 커짐.
각운동량 보존 법칙: 회전 중 관성모멘트가 줄어들면 각속도가 증가하고, 관성모멘트가 증가하면 각속도가 감소함.
1️. 다이빙 선수는 공중회전 시 팔과 다리를 몸에 모아야 함 → 회전축과 가까워짐 → 관성모멘트 감소(㉠)
2️. 각운동량 보존에 따라 각속도는 증가(㉡)
즉, 몸을 모을수록 더 빠르게 회전!
3️. 입수 시에는 몸을 쭉 펴야 함 → 관성모멘트 증가(㉢)
4️. 각운동량 보존에 따라 각속도 감소(㉣)
즉, 몸을 펴면 회전이 느려짐 → 정확한 입수가 가능!
18. 30m/s의 수평투사속도로 야구공을 던질 때, 야구공의 체공시간이 2초라면 투사거리는?
(단, 공기저항은 무시함)
✅ 정답 : ④ 90m
📌 문제 분석
이 문제는 수평투사(horizontal projectile motion) 개념을 활용하여 투사거리(range) 를 구하는 문제입니다.
수평방향 속도(𝑣𝑥)는 등속도 운동을 하므로, 공기저항이 없을 때 항상 일정함.
수직방향 속도(𝑣𝑦)는 중력가속도에 의해 변하지만, 문제에서 투사거리를 구하는 것이므로 수평운동만 고려하면 됨.
- 수평운동 공식 : 𝑅=𝑣𝑥 × 𝑡
- 주어진 값
→ 수평속도 𝑣𝑥=30𝑚/𝑠
→ 체공시간 𝑡=2𝑠
- 공식에 대입하면 𝑅=30×2=60𝑚
19. 일률(power)의 단위가 아닌 것은?
✅ 정답 : ② kg･m/s²
📌 문제 분석
일률(Power, 𝑃)은 단위 시간당 하는 일(Work, 𝑊)의 양을 의미합니다.
즉, 일률의 단위는 ‘일의 단위(Joule, J)’를 ‘시간(s)’으로 나눈 것입니다.
단위 변환을 살펴보면
따라서
20. <보기>의 ㉠~㉢에 들어갈 내용을 바르게 연결한 것은?
✅ 정답 : ③ 넓히고 낮추고 가깝게
※ 부연설명
신체의 정적 안정성은 균형을 유지하는 능력을 의미합니다. 이를 높이려면 다음 세 가지 요소를 고려해야 합니다.
1. 기저면(Base of Support, BOS)을 넓혀야 한다.
- 기저면이 넓을수록 중심이 쉽게 무너지지 않음 → 안정성 증가
2. 무게중심(Center of Gravity, COG)을 낮춰야 한다.
- 무게중심이 높으면 작은 힘에도 쉽게 흔들림 → 낮출수록 안정적
3. 수직 무게중심선(Vertical Line of Gravity)을 기저면의 중앙과 가깝게 유지해야 한다.
- 기저면의 중앙에 가까울수록 중심이 잘 유지됨.
- 기저면의 바깥쪽으로 치우치면 쉽게 넘어짐 팔꿈치 각도(θ
❌ 오답 분석 :
① 좁히고 높이고 가깝게 (❌ 틀림!)
기저면을 좁히면 불안정해짐 → ❌
무게중심이 높으면 불안정해짐 → ❌
기저면의 중앙과 가깝게 하는 것은 맞음 → ✔
② 좁히고 높이고 멀게 (❌ 틀림!)
기저면을 좁히면 불안정해짐 → ❌
무게중심이 높으면 불안정해짐 → ❌
중앙과 멀리 하면 불안정해짐 → ❌
③ 넓히고 낮추고 가깝게 (✔ 정답!)
기저면을 넓히면 안정성 증가 → ✔
무게중심을 낮추면 안정성 증가 → ✔
기저면의 중앙과 가깝게 하면 중심 유지 → ✔
④ 넓히고 낮추고 멀게 (❌ 틀림!)
기저면을 넓히면 안정성 증가 → ✔
무게중심을 낮추면 안정성 증가 → ✔
중앙과 멀리 하면 불안정 → ❌
오늘은 ‘23년도 운동역학의 기출문제를 함께 풀어보았습니다. 다음 시간에는 ‘24년도 기출을 함께 풀어보아요~~. 필기시험 합격을 위해 파이팅~~!!
2025.02.01 - [스포츠 지도자/운동역학 기출문제 풀이] - '22년 운동역학 기출문제 풀이
'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)
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