Biomekaniikka urheilussa

Synonyymit laajemmassa merkityksessä

Fysiikka, biofysiikka Mekaniikka, kinematiikka, dynamiikka, statiikka

Engl .: biomekaniikan

määritelmä

Urheilun biomekaniikka on luonnollinen tieteellinen urheilun ja liiketieteen alaosa. Biomekaanisen tutkimuksen aihe on urheilun ulkoisesti ilmeiset liikkeet. Biotekniikka on symbioosi fysiikkaa ja biologisia oransseja. Mekaniikan malleja ja termejä käyttämällä pyritään määrittämään biologiset lait.

Lue lisää aiheesta: Liikuntotiede

Luokittelu

Biomekaniikka on pohjimmiltaan a ulompi ja sisäinen Erotettu biomekaniikka.

Ulkoinen biomekaniikka tutkii kehon sijainnin muutoksia mekaniikan avulla ja on jaettu kinematiikkaan ja dynamiikkaan. Kinematiikka käsittelee sijainnin muutoksia tilan ja ajan suhteen. Nouseviin voimiin liittyvä dynamiikka koostuu statiikasta ja kinetiikasta (katso kuva)

Sisäinen biomekaniikka jaetaan aktiivisiin ja passiivisiin sisäisiin voimiin ja aktiivisiin ja passiivisiin ulkoisiin voimiin.

Biomekaniikan tehtävät

Koska biomekaniikka selitetään fyysisillä laeilla, se on yksi urheilutieteen epäsuosituista aiheista. Ei voida ajatella, että luopuisi biomekaniikasta soveltuvassa urheilutieteessä. Biomekaniikka on ottanut paljon suuremmat mitat kuin alun perin oletettiin. Painopiste on tietysti urheilulajien suorituskyvyn optimoinnissa suorituskykybiomekaniikan avulla. Tätä voidaan havainnollistaa laukauksen esimerkillä.

Iskunleveyden kuvaamiseksi tarvitaan iskun leveys, pallolennon etäisyys, lentokulma, lentoonlähtökorkeus, pystysuuntainen lentoonlähtönopeus, vaakatason nousunopeus ja aluesuuntainen nousunopeus. Näiden yksittäisten tekijöiden tutkiminen mahdollistaa laukauksen tekniikan optimoinnin. Liiketieteen biomekaaniset periaatteet palvelevat mekaanisten tekijöiden kirjaamista urheilussa.

Suorituskyvyn parantamisen lisäksi on kuitenkin biomekaniikan ala, ennaltaehkäisevä urheilu on myös löytämässä tiensä biomekaniikkaan. Samoin ovat tutkimukset esineiden nostoteknologiasta keuhkojen lievittämiseksi selkä ja ehkäisy Selkäkipu Esimerkkejä ennaltaehkäisevän biomekaniikan käytöstä. Lisäksi kehon rakenteen piirteitä koskevat tutkimukset ovat antropometrisen biomekaniikan aiheita. Tässä keskitytään urheilijan perustuslakiin.

Mekaaniset olosuhteet

Liike on aina ruumiin sijainnin muutos tilassa ja ajassa.

Kehon liikuttamiseksi tarvitaan aina jonkinlainen voima.

Erilaiset vallan ilmenemismuodot:

Aktiiviset sisäiset voimat: ovat lihasvoimia, jotka liikuttavat vartaloa tai sen osaa

Passiiviset sisävoimat: tämän ymmärretään tarkoittavan lihaksen ja sidekudoksen elastisuusominaisuuksia

Aktiiviset ulkoiset voimat: Aktiiviset ulkoiset voimat ovat voimia, jotka liikuttavat ihmiskehoa tai urheiluvälineitä. Esimerkkejä ovat tuuli purjehtiessa, virta kun uida Jne…

Passiiviset ulkoiset voimat: Passiiviset ulkoiset voimat mahdollistavat liikkumisen ollenkaan. Veden hitaus mahdollistaa uinnin. Passiiviset ulkoiset voimat voivat kuitenkin olla myös este. (esim. sprintti jäähalli)

Klassisen mekaniikan perusperiaatteet

Hitauslaki

Keho pysyy tasaisen liikkeen tilassa niin kauan kuin siihen ei kohdistu voimaa. Esimerkki: Ajoneuvo on levossa tien päällä. Tämän tilan muuttamiseksi ajoneuvoon on kohdistettava voima. Jos ajoneuvo on liikkeessä, siihen vaikuttavat ulkoiset aktiiviset voimat (tuulen vastus ja kitka). Ajoneuvoa kiihdyttävät voimat ovat moottorin ja alamäen voima.

Kiihdytyslaki

Liikkeen muutos on verrannollinen vaikuttavaan voimaan ja tapahtuu suuntaan, johon kyseinen voima vaikuttaa.

Tämän lain mukaan kehon kiihdyttämiseen tarvitaan voima.

Vastalaki

Toimivalla voimalla on aina samankokoinen vastakkainen voima. Kirjallisuudessa löytyy usein nimitys actio = reaktio. Tämä klassisen mekaniikan kolmas laki tarkoittaa, että voima, joka kohdistuu oman ruumiin tai liikkeessä olevan esineen ympärille, luo vastavoiman.

Biomekaaniset periaatteet

Biomekaanisten periaatteiden ymmärretään yleisesti tarkoittavan mekaanisten lakien käyttöä urheilullisen suorituskyvyn optimoimiseksi.

On huomattava, että biomekaanisia periaatteita ei käytetä tekniikan kehittämiseen, vaan vain tekniikan parantamiseen (katso Fosburyn floppi yleisurheilussa).

Biomekaaniset periaatteet ovat:

• Suurimman alkuperäisen voiman periaate
• Optimaalisen kiihtyvyyspolun periaate
• Osapulssien koordinaation periaate
• Vastatoiminnan periaate
• Pyörivän kierron periaate
• Vauhdin säilyttämisen periaate

Lue lisää aiheesta: Biomekaaniset periaatteet

Määritelmät

Kehon painopiste (KSP):

Painopiste on fiktiivinen piste, joka sijaitsee kehossa, sen päällä tai ulkopuolella. KSP: ssä kaikki toimivat joukot toimivat tasa-arvoisesti. Se on painovoiman käyttökohta.

Jäykillä kappaleilla KSP on aina samassa paikassa. Tämä ei kuitenkaan koske ihmiskehoja muodonmuutoksen vuoksi.

Inertia:

Onko ruumiin ominaisuus vastustaa hyökkäävää voimaa. (Raskas auto, jolla on sama tilavuus, rullaa alamäkeen nopeammin kuin kevyt).

pakottaa F = m * a:

Voima tarkoittaa massan x kiihtyvyyttä. Kehoon vaikuttava voima aiheuttaa sijainnin muutoksen. Siksi raskaammat autot tarvitsevat myös tehokkaampia moottoreita kiihtyäkseen samalla nopeudella.

pulssi p = m * v:

Vauhti on seurausta massasta ja nopeudesta.

Tämä käy selväksi yhdessä lisämaksu että tennis. Jos massa (mailan paino) on korkea, lyömisnopeuden ei tarvitse olla yhtä korkea kuin kevyellä kerralla saman vaikutuksen saavuttamiseksi.

vääntömomentti M = F * r:

Vääntömomentti on vaikutus vartaloon, joka johtaa rungon kiihtymiseen pyörimisakselin ympäri.

Massahitausmomentti I = m * r2:

Kuvailee hitauden muutettaessa pyörimisliikkeitä.

Kulmainen vauhti L = I * w:

Onko ruumiin pyörimistila. Kulmavirta syntyy epäkeskeisesti vaikuttavasta voimasta, ja se johtuu hitausmassamomentista ja kulmanopeudesta.

Job W = F * s:

Kehon kiihdyttäminen vie paljon työtä. Määritetään voimana, joka toimii tietyn matkan päässä.

Kineettinen energia:

Onko energia, joka on liikkuvassa kehossa.

Paikannusenergia:

Onko energiaa, joka on nostetussa vartalossa.

Lisää tietoa

Lisätietoja liikuntotieteen aiheesta löytyy täältä:

• Liiketiede
  • Liiketeoria
  • motorinen oppiminen
  • biomekaniikan
    • Biomekaaniset periaatteet
  • Liikkeen koordinointi
    • koordinaatiotaidot
    • Koordinointikoulutus
  • Liike-analyysi
• venyttely

Kaikki urheilulääketieteen alalla julkaisut aiheet löytyvät kohdasta: Urheilulääketiede A-Z