Biomehānika sportā

Sinonīmi plašākā nozīmē

Fizika, biofizika Mehānika, kinemātika, dinamika, statika

Angļu: biomehānika

definīcija

Sporta biomehānika ir dabiska sporta un kustību zinātnes apakšdisciplīna. Biomehānisko pētījumu priekšmets ir sportā ārēji redzamās kustības. Biomotehnika ir fizikas un bioloģisko oranizmu simbioze. Izmantojot modeļus un terminus no mehānikas, tiek mēģināts noteikt bioloģiskos likumus.

Lasiet vairāk par tēmu: Vingrinājumu zinātne

Klasifikācija

Biomehānika pamatā atrodas a ārējais un iekšējais Diferencēta biomehānika.

Ārējā biomehānika ar mehānikas palīdzību pēta ķermeņu izvietojuma izmaiņas un tiek sadalīta kinemātikā un dinamikā. Kinemātika attiecas uz vietas izmaiņām telpā un laikā. Dinamika, kas attiecas uz jauniem spēkiem, sastāv no statikas un kinētikas (sk. Attēlu)

Iekšējā biomehānika ir sadalīta aktīvos un pasīvos iekšējos spēkos un aktīvos un pasīvos ārējos spēkos.

Biomehānikas uzdevumi

Tā kā biomehāniku izskaidro fizikālie likumi, tā ir viena no nepopulārākajām tēmām sporta zinātnē. Nav iedomājams atteikties no biomehānikas lietišķajās sporta zinātnēs. Biomehānika iegūst daudz lielākas dimensijas, nekā sākotnēji tika pieņemts. Protams, galvenā uzmanība tiek pievērsta sporta disciplīnu snieguma optimizēšanai, izmantojot snieguma biomehāniku. To var ilustrēt, izmantojot šāviena piemēru.

Lai aprakstītu trieciena platumu, ir nepieciešams trieciena platums, bumbas lidojuma attālums, pacelšanās leņķis, pacelšanās augstums, vertikāls pacelšanās ātrums, horizontāls pacelšanās ātrums un telpiskais pacelšanās ātrums. Šo atsevišķo faktoru izpēte ļauj optimizēt šāviena tehniku. Biomehāniskie principi kustību zinātnē kalpo mehānisko faktoru reģistrēšanai sportā.

Tomēr ne tikai veiktspējas palielināšana ir biomehānikas nozare, bet arī profilaktiskais sports ir atradis ceļu uz biomehāniku. Tāpat ir pētījumi par priekšmetu pacelšanas tehnoloģiju, lai atvieglotu Mugurkauls un profilakse Muguras sāpes Profilaktiskas biomehānikas izmantošanas piemēri. Turklāt ķermeņa struktūras pazīmju izpēte ir antropometriskās biomehānikas priekšmets. Šeit galvenā uzmanība tiek pievērsta sportista konstitūcijai.

Mehāniskie apstākļi

Kustība vienmēr ir ķermeņa atrašanās vietas izmaiņas telpā un laikā.

Lai ķermenis varētu kustēties, vienmēr ir nepieciešams kāds spēka veids.

Dažādas varas izpausmes:

Aktīvie iekšējie spēki: ir muskuļu spēki, kas kustina ķermeni vai ķermeņa daļu

Pasīvie iekšējie spēki: ar to saprot muskuļu un saistaudu elastības īpašības

Aktīvie ārējie spēki: Aktīvie ārējie spēki ir spēki, kas kustina cilvēka ķermeni vai sporta aprīkojumu. Piemēri ir vējš burājot, pašreizējais kad peldēt Utt…

Pasīvie ārējie spēki: Pasīvie ārējie spēki vispār ļauj kustēties. Ūdens inerce ļauj peldēties. Tomēr pasīvi ārējie spēki var būt arī šķērslis. (piemēram, sprints uz slidotavas)

Klasiskās mehānikas pamatprincipi

Inerces likums

Ķermenis paliek vienmērīgas kustības stāvoklī, kamēr uz to nedarbojas spēks. Piemērs: transportlīdzeklis atrodas miera stāvoklī uz ceļa. Lai mainītu šo stāvokli, transportlīdzeklim jādarbojas spēkam. Ja transportlīdzeklis pārvietojas, uz to iedarbojas ārējie aktīvie spēki (vēja pretestība un berze). Spēki, kas var paātrināt transportlīdzekli, ir dzinēja un kalna spēks.

Paātrinājuma likums

Kustības izmaiņas ir proporcionālas spēkam, kas darbojas, un notiek virzienā, kurā šis spēks darbojas.

Šis likums saka, ka ķermeņa paātrināšanai ir nepieciešams spēks.

Pretrunas likums

Darbīgam spēkam vienmēr ir pretējs spēks ar tādu pašu izmēru. Literatūrā bieži atrodams actio = reakcijas apzīmējums. Šis trešais klasiskās mehānikas likums nozīmē, ka spēks, kas tiek pielikts ap savu ķermeni vai kustībā esošu priekšmetu, rada pretspēku.

Biomehāniskie principi

Kopumā ar biomehāniskajiem principiem saprot mehānisko likumu izmantošanu, lai optimizētu sportisko sniegumu.

Jāatzīmē, ka biomehāniskie principi netiek izmantoti tehnoloģiju izstrādei, bet tikai tehnoloģiju uzlabošanai (sk. Fosberija kritienu vieglatlētikā).

Biomehāniskie principi ir:

• Maksimālā sākotnējā spēka princips
• Optimālā paātrinājuma ceļa princips
• Daļēju impulsu koordinācijas princips
• Pretrunas princips
• Rotācijas spēka princips
• Impulsa saglabāšanas princips

Vairāk par šo tēmu lasiet vietnē: Biomehāniskie principi

Definīcijas

Ķermeņa smaguma centrs (KSP):

Smaguma centrs ir izdomāts punkts, kas atrodas ķermenī, uz tā vai ārpus tā. KSP visi darbojošie spēki darbojas vienādi. Tas ir smaguma pielietojuma punkts.

Ar stingriem ķermeņiem KSP vienmēr atrodas tajā pašā vietā. Tomēr tas neattiecas uz cilvēku ķermeņiem deformācijas dēļ.

Inerce:

Vai ķermeņa īpašums ir pretstatīt uzbrūkošajiem spēkiem. (Smaga automašīna ar tādu pašu tilpumu ripo lejā ātrāk nekā viegla).

spēks F = m * a:

Spēks nozīmē masas x paātrinājumu. Darbīgs spēks uz ķermeni izraisa atrašanās vietas maiņu. Tāpēc arī smagākām automašīnām nepieciešami jaudīgāki dzinēji, lai paātrinātu ar tādu pašu ātrumu.

pulss p = m * v:

Impulss ir masas un ātruma rezultāts.

Tas kļūst skaidrs vienā piemaksa iekš teniss. Ja masa (kluba svars) ir liela, sitiena ātrumam nav jābūt tik lielam kā vieglajam klubam, lai sasniegtu tādu pašu efektu.

Griezes moments M = F * r:

Griezes moments ir ietekme uz ķermeni, kas noved pie ķermeņa paātrināšanās ap rotācijas asi.

Masas inerces moments I = m * r2:

Apraksta inerci, mainot rotācijas kustības.

Leņķiskais impulss L = I * w:

Vai ir ķermeņa rotācijas stāvoklis. Leņķisko impulsu rada ekscentriski darbojošs spēks, un tas rodas no masas inerces momenta un leņķa ātruma.

darbs W = F * s:

Ķermeņa paātrināšana prasa daudz darba. Tiek definēts kā spēks, kas darbojas noteiktā attālumā.

Kinētiskā enerģija:

Vai enerģija, kas atrodas kustīgā ķermenī.

Pozicionālā enerģija:

Vai enerģija ir paceltā ķermenī.

Vairāk informācijas

Papildinformāciju par vingrinājumu zinātnes tēmu var atrast šeit:

• Kustību zinātne
  • Kustību teorija
  • motorika
  • Biomehānika
    • Biomehāniskie principi
  • Kustību koordinācija
    • koordinācijas prasmes
    • Koordinācijas apmācība
  • Kustību analīze
• Stiepšanās

Visas tēmas, kas publicētas sporta medicīnas jomā, ir atrodamas sadaļā: Sporta zāles A-Z