점핑

Jumping
이 기사는 점프하는 신체적인 행동에 관한 것이다.다른 용도는 점프(동음이의)를 참조하십시오.
뛰어내리는 움직임을 보여주는 노루, 와덴해 국립공원

점프 또는 도약은 유기체 또는 무생물(예: 로봇) 기계 시스템이 탄도 궤적을 따라 공중을 통해 스스로 추진되는 이동 또는 움직임의 한 형태이다.점프는 공중 위상의 지속 시간이 비교적 길고 초기 발사 각도가 높기 때문에 몸 전체가 일시적으로 공중에 떠 있는 달리기, 질주, 기타 운동복과 구별될 수 있다.

캥거루와 같은 몇몇 동물들은 그들의 주된 이동 형태로서 점프를 사용하는 반면, 개구리와 같은 다른 동물들은 그것을 포식자로부터 도망치기 위한 수단으로만 사용합니다.멀리뛰기, 높이뛰기, 쇼점프를 포함한 다양한 활동과 스포츠의 주요 특징이기도 하다.

물리

점프병코돌고래

모든 점핑은 기판에 힘을 가하는 것을 수반하며, 이는 다시 반력을 발생시켜 기판에서 점퍼를 밀어냅니다.반대되는 힘을 발생시킬 수 있는 모든 고체 또는 액체는 지면 또는 물을 포함한 기질로 사용될 수 있다.후자의 예로는 이동 점프를 하는 돌고래와 물 위에서 제자리 점프를 하는 인도 스키터 개구리가 있다.

점프하는 유기체는 공기역학적 힘에 거의 영향을 받지 않으며, 그 결과 점프는 탄도 궤도의 기본적인 물리적 법칙에 의해 통제된다.결과적으로, 새는 비행을 시작하기 위해 공중으로 뛰어오를 수 있지만, 최초 점프 조건이 더 이상 비행 경로를 지시하지 않기 때문에 공중에서 점프하는 것으로 간주되면 어떤 움직임도 수행하지 않는다.

발사 순간(즉, 기판과의 초기 접촉 상실)에 이어 점퍼는 포물선 경로를 통과합니다.발사 각도와 초기 발사 속도에 따라 점프의 이동 거리, 지속 시간, 높이가 결정된다.최대 수평 이동 거리는 45도의 발사 각도에서 발생하지만 35도에서 55도 사이의 발사 각도는 최대 거리의 90%가 됩니다.

아크로 댄서에 의해 실행되는 스플릿 점프.이것은 춤에서 발견되는 여러 종류의 도약 중 하나이다.
정지 상태에서 뛰어내리는 개

근육(또는 무생물 시스템의 다른 작동기)은 점프 추진 단계 동안 점프 선수의 몸에 운동 에너지를 더하면서 물리적 작업을 한다.이는 점프 선수 속도의 제곱에 비례하는 운동 에너지를 발생시킨다.근육이 더 많은 일을 할수록 발사 속도가 더 빨라지고, 따라서 가속도가 더 높아지고 점프의 추진 단계의 시간 간격이 더 짧아진다.

기계적 힘(단위 시간당 작업량)과 그 힘이 적용되는 거리(예: 다리 길이)가 점프 거리와 높이를 결정하는 핵심 요소이다.그 결과, 많은 점핑 동물들은 근육의 힘-속도 관계에 따라 최대한의 힘을 발휘할 수 있도록 최적화된 긴 다리와 근육을 가지고 있다.그러나 근육의 최대 출력은 제한적이다.이러한 한계를 피하기 위해, 많은 점프 종들은 힘줄이나 아포데임과 같은 탄성 요소를 천천히 미리 스트레칭하여 변형 에너지로 일을 저장합니다.이러한 탄성 요소는 동등한 근육량보다 훨씬 더 높은 속도로 에너지를 방출할 수 있으며, 따라서 발사 에너지를 근육만으로 할 수 있는 수준을 넘어서는 수준으로 증가시킬 수 있습니다.

점퍼는 점프를 시작할 때 정지해 있거나 움직일 수 있다.정지 상태에서 점프할 때(즉, 제자리 점프), 발사를 통해 몸을 가속하는 데 필요한 모든 작업이 한 번의 동작으로 수행됩니다.이동 점프 또는 달리기 점프에서 점퍼는 수평 운동량을 최대한 절약하면서 발사 시 추가적인 수직 속도를 도입합니다.점프 선수의 출발 시 운동에너지가 전적으로 점프 움직임 때문인 정지 점프와 달리, 이동 점프는 점프 전에 수평 속도를 포함시킴으로써 발생하는 더 높은 에너지를 갖는다.따라서 점프 선수는 주행에서 출발할 때 더 먼 거리를 점프할 수 있다.

해부학

길쭉한 사지뼈와 여분의 관절을 보여주는 황소개구리 골격입니다.붉은 반점은 개구리의 뼈와 관절이 움직이기 시작한 것을 나타냅니다.파란색은 수정되지 않았거나 약간 길어진 관절과 뼈를 나타냅니다.

동물들은 점프를 위해 다양한 해부학적 적응을 사용한다.이러한 적응은 전적으로 발사와 관련이 있다. 발사 후 사거리를 연장하거나 점프를 제어하는 방법은 공기역학적 힘을 사용해야 하므로 활공 또는 낙하산으로 간주한다.

수생 종은 점프를 위한 특별한 전문성을 거의 보이지 않는다.점프를 잘하는 사람들은 주로 속도에 적응하고, 단순히 빠른 속도로 지상으로 헤엄쳐 이동 점프를 한다.머드 스키퍼와 같이 육지에서 점프할 수 있는 몇몇 주요 수생 생물들은 꼬리를 튕겨서 점프합니다.

사지형태학

육지 동물에서, 몇몇 종들은 꼬리를 사용하지만, 주요한 추진 구조는 다리이다.점프 종의 전형적인 특징은 긴 다리, 큰 다리 근육, 그리고 추가적인 다리 요소들이다.

긴 다리는 점프하는 동물이 기판에 밀 수 있는 시간과 거리를 증가시켜 더 많은 힘과 더 빠르고 더 멀리 점프할 수 있게 한다.다리 근육이 크면 더 큰 힘이 생겨 점프 성능이 향상된다.길쭉한 다리 요소 외에도, 많은 점핑 동물들은 길쭉한 발과 발목 뼈를 변형하여 관절이 추가되어 효과적으로 팔다리에 더 많은 세그먼트와 더 긴 길이를 추가한다.

개구리는 세 가지 트렌드의 좋은 예입니다: 개구리 다리는 몸길이의 거의 두 배, 다리 근육은 몸무게의 20%를 차지할 수 있습니다. 그리고 그들은 발, 정강이, 허벅지를 늘렸을 뿐만 아니라 발목 뼈를 다른 다리 관절로 연장시키고 비슷하게 엉덩이 뼈를 확장시키고 천골에서 이동성을 얻습니다.두 번째 '접합부'입니다.그 결과, 개구리는 의심할 여지 없이 척추동물의 챔피언으로, 몸길이가 50이 넘고, 거리는 8피트 [1]이상이다.

저장된 에너지를 통한 전력 증폭

메뚜기는 점프 거리를 늘리기 위해 탄성 에너지 저장소를 사용합니다.출력은 점프 거리의 주요 결정 요소이지만(위에서 언급한 바와 같이), 생리학적 제약은 근육의 [2]킬로그램당 약 375와트로 근육의 힘을 제한한다.이러한 한계를 극복하기 위해, 메뚜기들은 근육들이 탄력적인 아포데메(척추동물 힘줄과 유사)를 펴는 동안 내부의 "잡기 메커니즘"을 통해 다리를 고정시킨다.어획량이 방출되면, 아포데미는 빠르게 에너지를 방출합니다.아포데임은 근육보다 더 빨리 에너지를 방출하기 때문에, 그 출력은 에너지를 생산한 근육의 출력을 초과합니다.

영국의 한 컨트리 페어에서 오토바이 두 대가 차 한 대를 뛰어내리다

이는 사람이 활을 사용하는 대신 손으로 화살을 던지는 것과 유사합니다. 탄력 저장 장치(활)를 사용하면 근육이 힘-속도 곡선의 등축에 가깝게 작동할 수 있습니다.이것은 근육들이 더 오랜 시간 동안 일을 할 수 있게 하고, 따라서 그들이 할 수 있는 것보다 더 많은 에너지를 생산하는 반면, 탄력적인 요소는 근육들이 할 수 있는 것보다 더 빨리 일하는 것을 방출합니다.탄성 에너지 저장의 사용은 개구리뿐만 아니라 점프하는 포유동물에서 발견되었으며, 그에 비례하여 힘이 동등한 근육량의 [3]2배에서 7배까지 증가한다.

분류

점프를 분류하는 한 가지 방법은 발을 [4]옮기는 방법이다.이 분류 시스템에서는 5가지 기본 점프 형태가 구별된다.

  • 점프 – 두 발로 점프 및 착지
  • 홉 – 한 발로 점프하여 같은 발로 착지한다.
  • 도약 – 한 발로 점프하고 다른 발로 착지한다.
  • 조립 – 한 발로 점프하여 두 발로 착지
  • Sissonne – 두 발로 점프하여 한 발로 착지

러닝게이트(로코모션 참조)와 구별되는 도약게이트는 통조림, 질주, 스토팅 또는 [5]프롱을 포함한다.또한 일부 소스는 한 점프에서 다음 [6]점프까지 에너지를 유지하는 데 사용되는 반복 점프의 순환 운동으로 경계를 구분한다.

높이 향상 장치 및 기술

트램펄린에서 점프하는 사람

점프 높이는 트램펄린을 사용하거나 하프 파이프와 같은 장치를 사용하여 수평 속도를 수직 속도로 변환하여 높일 수 있다.

선수의 수직 점프 높이를 높이기 위해 다양한 운동이 사용될 수 있다.그러한 연습의 한 범주인 플리메트릭스는 속도, 민첩성, 힘을 높이기 위해 개별 점프와 관련된 동작을 반복한다.

연구에서 신체적으로 더 활동적인 아이들은 (기타 기본적인 운동 기술과 함께) 더 능숙하게 점프하는 [7]패턴을 보인다는 것이 입증되었다.

또한 어린이의 점프 발달은 나이와 직접적인 관련이 있다는 점에 주목한다.아이들이 자라면서 모든 형태의 점프 능력도 증가하는 것으로 보인다.점프 발달은 어린 나이에 신체적 차이가 적기 때문에 성인보다는 어린이에게서 더 쉽게 확인할 수 있다.같은 나이의 성인들은 신체와 운동성 면에서 크게 다를 수 있기 때문에 나이가 점프 [8]능력에 어떤 영향을 미치는지 보는 것이 어려울 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Zug, G. R. (1978). "Anuran Locomotion: Structure and Function. II. Jumping performance of semiacquatic, terrestrial, and arboreal frogs". Smithsonian Contributions to Zoology (276): iii–31.
  2. ^ Marsh, R. L. (1994). "Jumping ability of anuran amphibians". Advances in Veterinary Science and Comparative Medicine (38): 51–111.
  3. ^ Peplowski, M. M.; Marsh, R. L. (1997). "Work and power output in the hindlimb muscles of cuban tree frogs Osteopilus septentrionalis during jumping". J. Exp. Biol. (200): 2861–70.
  4. ^ Peggy Hackney, Sarah Manno(편집자), Muriel Topaz(편집자)의 초등 라바노테이션 스터디 가이드
  5. ^ Tristan David Martin Roberts(1995) 균형 이해: 자세와 이동의 메커니즘, 넬슨 손스, ISBN 0-412-60160-5.
  6. ^ Reilly, Stephen M.; Montuelle, Stephane J.; Schmidt, Andre; Naylor, Emily; Jorgensen, Michael E.; Halsey, Lewis G.; Essner, Richard L. (28 March 2015). "Conquering the world in leaps and bounds: hopping locomotion in toads is actually bounding". Functional Ecology. 29 (10): 1308–1316. doi:10.1111/1365-2435.12414. ISSN 0269-8463.
  7. ^ Raudsepp, Lennart; Päll, Peep (November 2006). "The Relationship between Fundamental Motor Skills and Outside-School Physical Activity of Elementary School Children". Pediatric Exercise Science. 18 (4): 426–35. doi:10.1123/pes.18.4.426.
  8. ^ Utesch, T.; Dreiskämper, D.; Strauss, B.; Naul, R. (1 January 2018). "The development of the physical fitness construct across childhood". Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 28 (1): 212–19. doi:10.1111/sms.12889. ISSN 1600-0838.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 점프와 관련된 미디어가 있습니다.
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