[논문 리뷰] Contest dynamics general biomechanical theory of contest sports

Attilio Sacripanti|ArXiv.org|2008. 06. 25.

Winter Sports Injuries and Performance참고 문헌 2인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 수학적 모델링을 통해 운동선수 간 상호작용을 물리적 시스템으로 기술함으로써 경기 종목에 대한 일반적인 생체역학 이론을 제안한다. 핵심 상호작용 매개변수를 규명하고, 잠재 에너지 함수를 분류하며, 비행 궤도 역학을 유도하여 스포츠 과학 및 훈련 적용을 위한 측정 가능한 생체역학적 매개변수를 제공한다.

ABSTRACT

In this report it is approched the Contest dynamics as mathematical theory, therefore applicable to all contest sports. Starting with the physical definition of Athlete and Couple of Athlete systems and after singling out the interaction basic parameter, there are analyzed the classes of possible potentials describing the interaction. At the end there are specified the physical bases of mutual interaction between athletes and the trajectories of flight motion. All the matter will be connected to measurable quantities or parameters useful for researchers and trainers.

연구 동기 및 목표

• 물리적 원리에 기반한 모든 경기 종목에 적용 가능한 통합 수학적 프레임워크를 개발하기 위해.
• 일관된 모델링을 위한 생체역학적 용어로 운동선수 및 운동선수 쌍의 시스템을 정의하기 위해.
• 운동선수 역학을 지배하는 기본 상호작용 매개변수를 규명하고 분류하기 위해.
• 경기 종목에서의 상호작용과 비행 운동 궤적의 물리적 기반을 확립하기 위해.
• 이론적 모델을 연구자와 트레이너가 실질적으로 활용할 수 있는 측정 가능한 생체역학적 매개변수와 연결하기 위해.

제안 방법

• 정의된 질량, 힘, 운동 매개변수를 갖는 물리적 시스템으로서 운동선수를 형식화하기 위해.
• 힘과 거리 관계로부터 유도된 기본 상호작용 매개변수를 통해 운동선수 간 상호작용을 정의하기 위해.
• 운동선수-운동선수 상호작용의 성격을 기술하는 잠재 에너지 함수를 분류하기 위해.
• 고전 역학을 적용하여 대결 중 비행 궤도의 운동 방정식을 유도하기 위해.
• 모든 이론적 구성 요소가 측정 가능한 물리적 양과 연결되어 있어 실증적 검증이 가능하도록 보장하기 위해.
• 생체역학 모델링의 기초 자료로 ENEA 기술 보고서 1997을 사용하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 일반적인 생체역학 원리를 사용하여 경기 종목을 물리적 시스템으로 모델링할 수 있는가?
• RQ2 경쟁 환경에서 운동선수 역학을 지배하는 기본 상호작용 매개변수는 무엇인가?
• RQ3 운동선수 간 상호작용을 정확히 기술하는 잠재 에너지 함수의 클래스는 무엇인가?
• RQ4 경기 종목에서의 비행 궤도는 기본 물리 법칙으로부터 어떻게 유도되는가?
• RQ5 실제 훈련 및 연구에 활용 가능한 이론적 모델에서 측정 가능한 생체역학적 매개변수를 어떻게 도출할 수 있는가?

주요 결과

• 이론은 물리적 시스템 모델링을 통해 모든 경기 종목에 적용 가능한 보편적인 수학적 프레임워크를 확립한다.
• 운동선수 간 상호작용은 힘과 거리 관계로부터 유도된 단일 기본 매개변수에 의해 지배된다.
• 운동선수 간 상호작용의 범위를 기술하는 데 사용되는 네 가지의 구분된 잠재 에너지 함수 클래스가 규명된다.
• 비행 운동 궤도는 고전 역학에 기반하여 도출되며, 관찰 가능한 운동 성과와 일관된다.
• 모든 이론적 구성 요소가 실험적 검증이 가능한 측정 가능한 물리적 매개변수와 명시적으로 연결된다.
• 모델은 생체역학 분석과 스포츠 과학, 훈련 최적화를 위한 기초를 제공한다.