Biomehaanika spordis

Sünonüümid laiemas tähenduses

Füüsika, biofüüsika Mehaanika, kinemaatika, dünaamika, staatika

Engl .: biomehaanika

määratlus

Spordi biomehaanika on spordi ja liikumisteaduse loodusteaduslik alamdistsipliin. Biomehaaniliste uuringute objektiks on spordis väljapoole paistvad liigutused. Biomotehnika on füüsika ja bioloogiliste oranzismide sümbioos. Kasutades mehaanika mudeleid ja termineid, üritatakse kindlaks teha bioloogilisi seadusi.

Loe lähemalt teemal: Harjutusteadus

Klassifikatsioon

Biomehaanika on põhimõtteliselt a-s välimine ja sisemine Diferentseeritud biomehaanika.

Väline biomehaanika uurib mehaanika abil kehade asukoha muutusi ja jaguneb kinemaatikaks ja dünaamikaks. Kinemaatika tegeleb asukoha muutustega ruumi ja aja osas. Tekkivaid jõude käsitlev dünaamika koosneb staatikast ja kineetikast (vt joonis)

Sisemine biomehaanika jaguneb aktiivseks ja passiivseks sisejõuks ning aktiivseks ja passiivseks väliseks jõuks.

Biomehaanika ülesanded

Kuna biomehaanikat seletatakse füüsiliste seadustega, on see sporditeaduses üks ebapopulaarseid teemasid. Mõeldamatu on biomehaanikast loobumine rakenduslikus sporditeaduses. Biomehaanika omandab palju suuremaid mõõtmeid, kui algselt arvati. Keskendutakse loomulikult spordidistsipliinide jõudluse optimeerimisele läbi biomehaanika. Seda saab illustreerida tehtud võtte näitel.

Löögi laiuse kirjeldamiseks on vaja löögi laiust, kuuli lennuteekonda, stardinurka, stardikõrgust, vertikaalset stardikiirust, horisontaalset stardikiirust ja ruumilist stardikiirust. Nende üksikute tegurite uurimine võimaldab optimeerida lastud tehnikat. Liikumisteaduse biomehaanilised põhimõtted on mõeldud mehaaniliste mõjurite registreerimiseks spordis.

Kuid mitte ainult jõudluse suurendamine on biomehaanika haru, vaid ka ennetav sport on jõudmas biomehaanikasse. Nii on ka objektide tõstetehnoloogia uuringutega Lülisammas ja ennetamine Seljavalu Näited ennetava biomehaanika kasutamisest. Lisaks on keha struktuuri tunnuste uurimine antropomeetrilise biomehaanika objektiks. Siin keskendutakse sportlase põhiseadusele.

Mehaanilised tingimused

Liikumine on alati keha asukoha muutumine ruumis ja ajas.

Keha liikumiseks on alati vaja mingisugust jõudu.

Võimu erinevad ilmingud:

Aktiivsed sisejõud: on lihasjõud, mis paneb keha või kehaosa liikuma

Passiivsed sisejõud: selle all mõeldakse lihaste ja sidekoe elastsusomadusi

Aktiivsed välisjõud: Aktiivsed välisjõud on jõud, mis panevad inimese keha või spordivahendid liikuma. Näideteks on tuul purjetamisel, praegune kui ujuda Jne…

Passiivsed välisjõud: Passiivsed välisjõud võimaldavad liikumist üldse. Vee inerts võimaldab ujumist. Kuid takistuseks võivad olla ka passiivsed välisjõud. (nt sprint jäähallis)

Klassikalise mehaanika aluspõhimõtted

Inertsiseadus

Keha jääb ühtlase liikumise olekusse seni, kuni ükski jõud sellele ei mõju. Näide: sõiduk on teel puhkeasendis. Selle oleku muutmiseks peab sõidukil tegutsema jõud. Kui sõiduk on liikumises, mõjutavad seda välised aktiivsed jõud (tuuletakistus ja hõõrdumine). Jõud, mis võivad sõidukit kiirendada, on mootor ja allamäge minev jõud.

Kiirendusseadus

Liikumise muutus on võrdeline toimiva jõuga ja toimub suunas, milles see jõud töötab.

See seadus ütleb, et keha kiirendamiseks on vaja jõudu.

Vastutegevuse seadus

Toimetava jõu jaoks on alati sama suur vastasjõud. Kirjanduses võib sageli nimetada actio = reaktsiooni. See klassikalise mehaanika kolmas seadus tähendab, et jõud, mis rakendatakse enda keha või liikuva objekti ümber, loob vastujõu.

Biomehaanilised põhimõtted

Üldiselt mõistetakse biomehaaniliste põhimõtete all mehaaniliste seaduste kasutamist sportliku jõudluse optimeerimiseks.

Tuleb märkida, et biomehaanilisi põhimõtteid ei kasutata tehnoloogia arendamiseks, vaid ainult tehnoloogia täiustamiseks (vt Fosbury flopp kergejõustikus).

Biomehaanilised põhimõtted on järgmised:

• Maksimaalse algjõu põhimõte
• Optimaalse kiirendustee põhimõte
• Osaliste impulsside koordineerimise põhimõte
• Vastutegevuse põhimõte
• Pöörleva tagasipööramise põhimõte
• Hoo säilitamise põhimõte

Loe selle teema kohta lähemalt: Biomehaanilised põhimõtted

Mõisted

Keha raskuskese (KSP):

Raskuskese on väljamõeldud punkt, mis asub kehas, kehal või väljaspool seda. KSP-s tegutsevad kõik tegutsevad jõud võrdselt. See on raskusjõu kohaldamise punkt.

Jäikade kehadega on KSP alati samas kohas. Kuid deformeerumise tõttu pole see inimkehade puhul nii.

Inerts:

Kas keha omadus on rünnata jõudu. (Sama mahuga raske auto veereb allamäge kiiremini kui kerge).

jõud F = m * a:

Jõud tähendab massi x kiirendust. Kehale mõjuv jõud põhjustab asukoha muutuse. Seetõttu vajavad ka raskemad autod sama kiirusega kiirendamiseks võimsamat mootorit.

pulss p = m * v:

Hoog on massi ja kiiruse tulemus.

See saab selgeks ühes lisatasu sisse tennist. Kui mass (klubi kaal) on suur, ei pea löögi kiirus olema sama suur kui kerge klubi puhul, et sama efekt saavutada.

Pöördemoment M = F * r:

Pöördemoment on mõju kehale, mis viib keha kiirenemiseni pöördetelje ümber.

Massiline inertsmoment I = m * r2:

Kirjeldab inertsust pöörlevate liikumiste muutmisel.

Nurkkiirus L = I * w:

Kas keha pöörlemisseisund. Nurgamoment luuakse ekstsentriliselt toimiva jõu abil ja see tuleneb inertsimomendist ja nurkkiirusest.

töökoht W = F * s:

Keha kiirendamiseks kulub palju tööd. Määratletakse kui jõud, mis tegutseb teatud kaugusel.

Kineetiline energia:

Kas energia, mis on liikuvas kehas.

Positsiooniline energia:

Kas energia, mis on ülestõstetud kehas.

Rohkem informatsiooni

Lisateavet liikumisteaduse teema kohta leiate siit:

• Liikumisteadus
  • Liikumisteooria
  • motoorika õppimine
  • Biomehaanika
    • Biomehaanilised põhimõtted
  • Liikumise koordineerimine
    • koordinatsioonioskused
    • Koordineerimiskoolitus
  • Liikumise analüüs
• Venitamine

Kõik spordimeditsiini valdkonnas avaldatud teemad leiate alajaotusest: Spordimeditsiin A-Z