[운동역학] 높이뛰기에 적용된 역학적 원리

 

 

 

 

 

1. 높이뛰기의 이해

 

(1) 도움닫기 구간

도움닫기의 빠른 수평속도를 이용하여 수직 방향으로 강한 발구르기를 할 수 있도록 처음에는 직선으로 달리다가 마지막 3~4보 전부터 곡선으로 달린다.

 

(2) 발구르기 구간

발구르기 직전에 몸의 무게 중심을 낮추고 상체를 뒤로 기울인다. 발 구르는 순간에는 뛰쪽에 위치한 양팔과 구르지 않는 다리를 수직으로 들어 올리면서 가로대를 향해 상체를 회전시킨다.

 

(3) 공중 동작 구간

상체를 뒤로 젖혀 공중에 떠 있는 다리가 가로대 아래로 이동하도록 도와준다. 그 반작용으로 엉덩이가 가로대의 위쪽으로 들어 올려져 가로대를 넘을 수 있다. 엉덩이가 가로대를 넘어가는 순간에는 머리와 어깨를 들어 올림과 동시에 다리도 위쪽으로 차올려 다리가 가로대에 걸리지 않도록 한다.

 

(4) 착지 구간

시선을 가로대에 고정시키고 턱을 가슴으로 끌어당겨 어깨와 등 윗부분이 매트에 먼저 닿도록 한다. 등의 넓은 면적이 매트에 먼저 착지되어야 머리와 목을 보호할 수 있다.

 

 

2. 높이뛰기에 적용된 역학적 원리

 

(1) 충격량의 원리 (충격량=충격력*충격 작용 시간)

발구르기 직전에 무게 중심을 낮추고 신체를 뒤로 기울이는 동작은 구르는 다리가 지면에 가하는 힘의 작용 시간을 늘려 충격량을 증가시킨다. 또한, 양팔을 위쪽으로 스윙하는 동작은 다리가 지면을 차는 힘에 더해져서 도약하는 충격량을 증가시킨다.

 

(2) 무게 중심의 원리

높이뛰기에서 인체의 무게 중심은 중요한 역학적 요인으로 공중 동작 기술의 발전 과정과 깊은 관련이 있다. 몸을 뒤로 졎혀 몸 전체를 활처럼 휘게 하는 공중 동작은 무게 중심의 위치를 최대한 낮출 수 있다. 즉, 가장 적은 힘으로 무게 중심을 가로대의 높이만큼만 높이면 되므로 가장 효율적인 동작이라고 할 수 있다.

 

 

 

 

 

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높이뛰기 운동기술에 적용되는 운동역학적 원리는 다음과 같다.

첫째, 도움닫기 구간에서는 도움닫기의 빠른 수평속도를 이용하여 수직 방향으로 강한 발구르기를 할 수 있도록 처음에는 직선으로 달리다가 마지막 3~4보 전부터 곡선으로 달린다. 이때 기울어진 내경자세를 취하게 되는데 이는 회전할 때 원심력으로 튕겨나가는 것을 방지하기 위한 것으로 높이뛰기 도움닫기는 평면주로를 달리기 때문에 원심력을 줄이기 위한 신체의 동작을 인위적으로 조정해야 하는 것이다.

둘째, 발구르기 구간에서는 발구르기 직전에 몸의 무게 중심을 낮추고 상체를 뒤로 기울이는 동작은 구르는 다리가 지면에 가하는 힘의 작용 시간을 늘려 충격량을 증가시킨다. 또한, 양팔을 위쪽으로 스윙하는 동작은 다리가 지면을 차는 힘에 더해져서 도약하는 충격량을 증가시킨다.

셋째, 공중 동작 구간에서는 상체를 뒤로 젖혀 공중에 떠 있는 다리가 바 아래로 이동하도록 도와준다. 그 반작용으로 엉덩이가 바의 위쪽으로 들어 올려져 바를 넘을 수 있다. 엉덩이가 바를 넘어가는 순간에는 머리와 어깨를 들어 올림과 동시에 다리도 위쪽으로 차올려 다리가 바에 걸리지 않도록 한다. 공중동작 국면에서 작용반작용의 역학적 원리가 작용하게 되는 것이다. 또한 몸을 뒤로 젖혀 몸 전체를 활처럼 휘게 하는 공중 동작은 무게 중심의 위치를 최대한 낮출 수 있다. 즉, 가장 적은 힘으로 무게 중심을 바의 높이만큼만 높이면 되므로 가장 효율적인 공작이라고 할 수 있다.

넷째, 착지 구간에서는 시선을 바에 고정시키고 턱을 가슴으로 끌어당겨 어깨와 등 윗부분이 매트에 먼저 닿도록 한다. 어깨, 허리, 엉덩이 순으로 착지하면 작용 시간이 늘어나 충격력이 감소한다. 또한 등의 넓은 면적이 매트에 먼저 착지 되어야 충격량이 분산되어 머리와 목을 보호할 수 있다.

 

<육상 높이뛰기 기술 향상을 위한 운동역학적 원리 고찰>, 최수남, 2021

고등학교 교과서 <체육탐구>, 씨마스, 정진욱 외