계단을 오를 때의 충격량이 우리 무릎에 미치는 영향

소개

1. 논문의 각종 서식을 준수한 자료입니다.
2. 다양한 참고문헌을 바탕을 둔 성실도가 돋보이는 보고서입니다.

목차

Ⅰ. 서론
1. 탐구 배경
2. 탐구 동기
3. 탐구 방법

Ⅱ. 본론
1. 미분을 활용한 충격량의 변화율
2. 적분을 활용한 누적된 충격량
3. 재활을 통한 무릎 개선 방법 및 장점

Ⅲ. 결론
1. 탐구 전 내가 예상한 결과 및 탐구 후의 실제 결과 비교와 분석
2. 요약 및 정리
3. 수학적 고찰 및 느낀점
4. 후속 활동 계획

Ⅳ. 참고 자료

본문내용

1. 탐구 배경
우리 무릎은 활동 시에 가장 크고 강한 영향을 받은 신체 부위 중 하나이다. 걸을 때, 뛸 때, 계단을 오를 때 등등 아무렇지 않게 활동하지만, 무릎에 이상이 있거나 통증이 생겨날 경우, 일상생활을 살아가는 데에 큰 악영향을 미칠 가능성이 높다. 특히 계단을 오를 때나 내려갈 때가 우리 무릎이 가장 큰 충격량을 받는 행위이다.

2. 탐구 동기
수학2 시간에 미분과 적분에 대해서 배웠다. 미분을 활용하면 특정한 값의 변화율을 알 수 있고 적분을 활용하여 특정 구간에서 또 다른 특정 구간 사이의 넓이를 구할 수 있다. 이렇게 수학2 시간에 배운 것을 바탕으로 충격량의 변화율, 충격량의 누적값에 관해 탐구해보고자 한다.

3. 탐구 방법
따라서 이번 탐구에서는 미분과 적분을 통한 충격량의 변화율과 누적값을 계산하여 알아보고 이러한 충격이 우리 무릎에 주는 악영향을 탐구해보고자 한다. 또한 이런 악영향을 어떠한 방법으로 방지할 수 있을지와 치료할 수 있을지에 대해서도 알아보고자 한다.

Ⅱ. 본론
1. 미분을 활용한 충격량의 변화율
계단 오를 때의 속도를 v(t)라고 한다. 질량 (탐구 맥락 상 몸무게) m = 50kg인 사람의 속도 v(t)를 v(t)= 4t+10로 가정한다. 뉴턴의 운동법칙 중 제2법칙을 사용하려 한다. 제2법칙은 가속도의 법칙으로, 힘이 가해졌을 때 물체가 얻는 가속도는 가해지는 힘에 비례한다는 것을 알 수 있다. 따라서 뉴턴의 제2 법칙에 따른다면 힘 F(t)는 운동량 p(t) = mv(t)의 시간에 따른 변화율로 계산된다.
<중 략>
힘의 단위는 질량과 가속도의 단위를 곱한 것과 같은데, 이것을 뉴턴(N)으로 표시한다. 따라서 힘 F(t)는 다음과 같이 계산된다. F(t) = ma(t) = 504 = 200N이다. 이러한 결과를 보고 알 수 있는 사실은 힘 F(t)는 시간에 상관없이 일정하게 200N이라는 것이다.

참고자료

· 수학2 교과서
· 가속도의 법칙 (지식백과)
· 힘 (지식백과)
· 습관성 무릎탈골 (지식백과)
· 무게 (지식백과)
· 논문: 무릎관절의 통증에 관한 연구/1992년/최중립, 이희전, 조욱연, 한상연