B.1 · 身体における運動の生成

この資料は、初年度試験が2026であるコースにおけるHLの選択トピックを網羅しており、カリキュラム全体ではない。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術および以下のモデル条件を使用すること。

これらの例は独自かつ架空のものであり、実際の測定値や実際の生徒による調査ではありません。

この観察を説明するのは何か？

• 膝を曲げて着地すると、運動量の değiş（変換）にかかる時間が長くなります。同じ運動量の変換に対して、平均衝撃力を減少させることができます。

モデルを構築する

• 関節運動は、筋力がレバー系を介して作用することによって生じる。
• 重心と支持面が安定性に影響を与える。
• インパルスは力-時間データと運動量の変化を結びつける。
• インパルス：時間を積分した力であり、運動量の変化に等しい。
• 支持面：体を支える面積。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 生体力学的分析では、肢節、運動方向、および運動相を定義しなければならない。
• 合力と単一の筋力は置き換え不可能である。
• レバーアームが長い場合、加えられた力を変化させずにトルクを変えることができる。

実験室において： 教員の承認を得た安全な動作の映像を使用し、同意を得る。距離と時間をキャリブレーションし、フレームを一定して特定し、2次元記録から医学的推論を行わない。カメラの視点により見かけの関節角度にバイアスが生じる可能性がある。

既知の値から始める

• 既知：運動量が 150 kg・m/s 変化した。
• 平均力の大きさ ＝ 運動量の変化 ÷ 停止時間。
• 0.30 s 間、力 ＝ 150 ÷ 0.30 ＝ 500 N。
• 0.60 s 間、力 ＝ 150 ÷ 0.60 ＝ 250 N。
• この理想化された平均値は、力曲線の詳細な変化を除外している。

Your turn: Momentum change is 120 kg metres per second over 0.40 s. Find average force magnitude.

結論とその限界を確認する

• 最大力は平均力とは異なる。
• 学校運動研究は、予測を検証するために意図的に高衝撃着地を生み出してはならない。

誤りである： 単一の映像はスポーツ傷害の原因を証明するものではない。カメラアングル一つでは複雑な動作の一方向の投影しか見えず、力、接触面、疲労、個人の解剖学的構造は視覚的に確認できない。傷害の原因特定には、複数の視点、力データ、医学的証拠が必要であり、一つの映像だけでは不十分である。

重要：

• 関節運動は、筋力がレバー系を介して作用することによって生じる。
• 生体力学的分析では、肢節、運動方向、および運動相を定義しなければならない。
• 注意すべき点：最大力と平均力は異なること。

平均力が360 Nの場合に計算する

• 運動量は 180 kg・m/s だけ変化する。
• 0.50 s および 1.00 s における平均力を比較せよ。単一のカメラアングルでは怪我の原因を証明できない。