2025 전공체육 임용 기출 완전 해설: 운동역학 영역 계산문항 총정리

 

2025학년도 전공체육 임용시험 기출분석: 운동역학 영역

2025학년도 전공체육 임용시험 중 운동역학 영역에서 출제된 A3, A12, B11번 문항을 중심으로 계산형 문항의 출제경향과 풀이법을 심층 분석합니다. 반발계수, 알짜토크, 슬라이딩 마찰력 등 실제 계산을 요구하는 요소를 중심으로 출제의도와 이론적 배경, 해설을 체계적으로 정리하여 수험생들이 실전 대비에 완벽히 활용할 수 있도록 구성하였습니다.

목차

1. A3. 재사용이 가능한 테니스공 선별 방법

2. A12. 백 익스텐션 운동 해석

3. B11. 슬라이딩 운동 거리 및 시간 구하기

4. 참고문헌

 

1. A3. 재사용이 가능한 테니스공 선별 방법

정답

• ㉠에 들어갈 용어: 비탄성
• 재사용 가능한 공: ⓐ,ⓑ,ⓒ

이론 보충

반발계수(Coefficient of Restitution)는 두 물체가 충돌 후 반발하는 정도를 나타내며, 다음 수식으로 정의됩니다:

e = |상대속도(충돌 후)| / |상대속도(충돌 전)|
이 실험에서는 다음과 같은 수식으로 간단하게 계산할 수 있습니다:
e = √(h' / h) (단, h = 낙하시 높이, h′ = 리바운드 높이, m 단위)

충돌 형태별 분류

반발계수	충돌 유형
e = 0	비탄성 충돌
0 < e < 1	부분 탄성 충돌
e = 1	완전 탄성 충돌

재사용 가능성 판단 (재사용 가능 기준 : 반발계수 0.7 이상 0.8 이하)

테니스공	리바운드 높이(m)	e 계산값	재사용 가능 여부
ⓐ	0.50	√0.50 ≈ 0.71	가능
ⓑ	0.55	√0.55 ≈ 0.74	가능
ⓒ	0.60	√0.60 ≈ 0.77	가능
ⓓ	0.65	√0.65 ≈ 0.81	불가능
ⓔ	0.70	√0.70 ≈ 0.84	불가능
ⓕ	0.80	√0.80 ≈ 0.89	불가능

 

2. A12. 백 익스텐션(Back Extension)

정답

• ⓐ 위치에서 알짜힘: 0 N
• ⓐ 위치에서 알짜토크: 100 N·m
• 단축성 수축이 이루어지는 구간: (다)
• ㈎ ~ ㈑의 각가속도 방향을 순서대로 서술:

㈎: 상체 올리기 시작 → 각속도 0 → + 증가 ⇒ 양(+)의 각가속도

㈏: 상체 위쪽에서 감속 중 ⇒ 음(–)의 각가속도

㈐: 상체 내리기 시작, 음(–) 방향 가속 ⇒ 음(–)의 각가속도

㈑: 하강 종료, 속도 감소 ⇒ 양(+)의 각가속도

이론 보충

▶ ⓐ 위치는 **정지 상태의 등속 운동(각속도 = 0)**이며 직선 이동이 아닌 회전 운동이므로, 상체에 작용하는 알짜힘은 0 N입니다.
▶ 질량: 20 kg / g = 10 m/s² / r = 0.5 m
▶ 토크(T) = F × r = (20 × 10) × 0.5 = 100 N·m
▶ 상체가 정지해 있으므로 알짜힘은 0 N

▶ 대둔근(Gluteus Maximus)은 엉덩이 펴기(고관절 신전)를 담당하며, 상체를 들어 올리는 과정에서 주로 단축성 수축이 발생합니다. (다)에서 발생

각가속도의 정의식: 각가속도( α )는 시간에 따른 각속도의 변화율로 정의됩니다.
α = dω/dt
ω: 각속도 (rad/s)
α > 0: 각속도 증가 ⇒ 양(+)의 각가속도
α < 0: 각속도 감소 ⇒ 음(–)의 각가속도

 

▶ 시간에 따른 각속도 그래프 해석

구간	각속도 변화	각속도 방향	각가속도 방향 해석
㈎	0 → +	증가	+ (양의 방향)
㈏	+ → 0	감소	– (음의 방향)
㈐	0 → –	증가 (음 방향)	– (음의 방향)
㈑	– → 0	감소 (절댓값 감소)	+ (양의 방향)

 

 

 

3. B11. 슬라이딩 운동 거리 및 시간 구하기

정답

• ㉠ 슬라이딩 시간: 1.0초
• ㉡ 슬라이딩 거리: 3.0미터

이론 보충

▶ 마찰력에 의한 감속 운동
▶ 운동 방향: 슬라이딩 방향 → 마찰력은 반대 방향, 슬라이딩이 정지할 때까지 일정한 마찰력만 작용함

풀이 과정

▶ 마찰력 = μ × N = 0.6 × (50kg × 10) = 300 N
▶ 가속도 = F / m = 300 / 50 = 6 m/s²

▶ 시간: v = v₀ + at → 0 = -6 + (-6)t → t = 1초
▶ 거리: s = vt - ½at²→ x = -6(1) + ½(–6)(1²) = –6 –3 = –9m → 거리의 크기는 9m 속도 방향과 상관없이 양수로 표현

 

4. 참고문헌

- 강상조(2020). 체육통계와 운동역학의 기초. 서울: 무지개출판사.

- 윌리엄 맥아들 외(2016). 운동생리학. 라이프사이언스.

- 김병식(2023). 전공체육 기출문제 해설집. 미래교육출판.

- 국가수준 교육과정 정보센터 NCIC: https://ncic.re.kr