Biomehāniskie principi

ievads

Kopumā ar terminu "biomehāniskie principi" saprot mehānisko principu izmantošanu sportisko sniegumu optimizēšanai.

Jāatzīmē, ka biomehāniskie principi netiek izmantoti tehnoloģijas attīstīšanai, bet tikai tehnoloģiju uzlabošanai.

HOCHMUTH izstrādāja sešus biomehāniskos principus mehānisko likumu izmantošanai sporta slodzēs.

Biomehāniskie principi pēc Hohmuta

Hohmuts izstrādāja piecus biomehāniskos principus:

1. Sākotnējā spēka princips nosaka, ka ķermeņa kustība, kas jāveic ar maksimālo ātrumu, jāuzsāk ar kustību, kas precīzi virzās pretējā virzienā. Pareizajai attiecībai starp ievadkustību un mērķa kustību jābūt optimālai indivīdam.
2. Optimālā paātrinājuma ceļa princips ir balstīts uz pieņēmumu, ka paātrinājuma ceļam jābūt optimāli garam, ja mērķis ir liels galīgais ātrums. Taisnu kustību gadījumā runā par tulkojumu un vienmērīgi izliektu griešanās kustību gadījumā.
3. Lai ievērotu atsevišķu impulsu īslaicīgas koordinācijas principu, individuālajām kustībām jābūt optimāli savienotām ar otru un tām jābūt perfekti noteiktām. Atkarībā no kustības mērķa, atsevišķu kustību optimizēšana laikā var būt svarīgāka nekā atsevišķu kustību pakāpeniska sākšana.
4. Tikpat labi tas var būt arī otrādi. Pretdarbības princips attiecas uz Ņūtona trešo aksiomu (Actio ir vienāds ar reakciju) un paziņo, ka katrai kustībai ir pretvirziens. Cilvēka līdzsvars, piemēram, ir kustību un pretkustību mijiedarbība.
5. Impulsa pārnešanas princips ir balstīts uz faktu, ka ar leņķa impulsa saglabāšanas likuma palīdzību ir iespējams ķermeņa smaguma centru pārvietot citā kustībā.

Sākotnējā spēka princips

definīcija

Sākotnējā spēka biomehāniskajam principam ir liela nozīme, jo īpaši mešanā un lēkšanā, kad jāsasniedz maksimālais ķermeņa vai sporta aprīkojuma gabala maksimālais ātrums.
Šis princips nosaka, ka ievada kustība, kas ir pretēja galvenajam kustības virzienam, dod priekšroku sniegumam. Vecākā literatūrā izmantotais termins par maksimālā sākotnējā spēka principu vairs netiek izmantots jaunākajās sporta zinātnēs, jo šis sākotnējais spēks nav maksimālais, bet optimālais spēka impulss.

Jums var būt interesē arī šī tēma: Kustību teorija

Kā rodas šis sākotnējais spēks?

Ja pirms galvenās kustības notiek kustība, kas ir pretēja faktiskajam virzienam, šī kustība ir jāpalēnina. Šī bremzēšana rada spēka pārspriegumu (bremzēšanas spēka pārspriegumu). Pēc tam to var izmantot, lai paātrinātu ķermeni vai sporta aprīkojumu, ja galvenā kustība tūlīt seko šai "atpakaļejošajai kustībai".

Sākotnējā spēka principa skaidrojums

Attēlā parādīts maksimālā sākotnējā spēka princips, izmantojot piemēru uz spēka plāksnes.

Sportists izmet zāļu bumbiņu ar taisnām rokām. Sākumā sportists atrodas mierīgā stāvoklī uz mērīšanas platformas. Svari parāda ķermeņa svaru [G] plkst. (Vidējā bumbas svars tiek atstāts novārtā. Tajā laikā [A] tēma nonāk celis. Mērīšanas plāksne parāda zemāku vērtību. Platība [X] parāda negatīvo impulsu, kas atbilst bremzēšanas impulsam [y] atbilst. Paātrinājuma spēka pārspriegums notiek tūlīt pēc šī bremzēšanas spēka pārsprieguma. Jauda [F] iedarbojas uz mediball. Uz mērīšanas platformas var redzēt lielāku izmērīto vērtību. Lai panāktu optimālu enerģijas piegādi, bremzēšanas spēka un paātrinājuma spēka attiecībai jābūt apmēram vienai līdz trim.

Optimālā paātrinājuma ceļa princips

paātrinājums

Paātrinājumu definē kā ātruma izmaiņas laika vienībā. Tas var notikt gan pozitīvā, gan negatīvā formā.
Sportā tomēr svarīgs ir tikai pozitīvs paātrinājums. Paātrinājums ir atkarīgs no spēka [F] un masas [m] attiecības. attiecīgi: ja lielāks spēks iedarbojas uz mazāku masu, paātrinājums palielinās.

Vairāk par to: Biomehānika

Paskaidrojums

Optimālā paātrinājuma ceļa principa kā viena no biomehāniskajiem principiem mērķis ir dot ķermenim, daļējai ķermeņa daļai vai sporta aprīkojumam maksimālo gala ātrumu. Tomēr, tā kā biomehānika ir fizikāli likumi attiecībā uz cilvēka organismu, muskuļu-fizioloģisko apstākļu un sviru attiecības dēļ paātrinājuma ceļš nav maksimālais, bet gan optimālais.
Piemērs: paātrinājuma ceļu, metot āmuru, var vairākas reizes pagarināt ar papildu rotācijas kustībām, taču tas nav ekonomiski. Pārlieku dziļa rāpošana taisna lēciena laikā palielina paātrinājuma ceļu, bet rada nelabvēlīgu sviras efektu, tāpēc nav praktiska.

Mūsdienu sporta zinātnē šo likumu sauc par tendences uz optimālu paātrinājuma ceļu principu (HOCHMUTH). Galvenā uzmanība netiek pievērsta maksimālā gala ātruma sasniegšanai, bet gan paātrinājuma un laika līknes optimizēšanai. Izliekot šāvienu, paātrinājuma ilgumam nav nozīmes, tas attiecas tikai uz maksimālā ātruma sasniegšanu, savukārt boksā svarīgāk ir pēc iespējas ātrāk paātrināt roku, lai novērstu pretinieka izvairīšanos. Tādā veidā paātrinājuma sākumu var noturēt zemu šāviena izdarīšanas laikā, un liels paātrinājums notiek tikai kustības beigās.

Daļēju impulsu koordinācijas princips

Impulsa definīcija

Impulss ir kustības stāvoklis virzienā un ātrums [p = m * v].

Paskaidrojums

Izmantojot šo principu, ir svarīgi nošķirt visas ķermeņa masas koordināciju (augstlēkšana) vai daļēju ķermeņu koordināciju (šķēpa mešana).
Ciešā saistībā ar koordinācijas prasmēm (īpaši savienošanās prasmēm) visas daļējās ķermeņa kustības / daļējie impulsi ir jākoordinē laika, telpas un dinamikas ziņā. To var skaidri redzēt kalpošanas tenisā piemērā. Tenisa bumba var sasniegt lielu maksimālo ātrumu (230 km / h) tikai tad, ja visi daļējie impulsi tūlīt seko viens otram. Lielas trieciena kustības rezultāts triecienam sākas ar kāju izstiepšanu, kam seko ķermeņa augšdaļas pagriešana un rokas reālā trieciena kustība. Atsevišķie daļējie impulsi ir summēti ekonomiskajā versijā.
Jāatzīmē arī, ka atsevišķu daļēju impulsu virzieni ir vienā virzienā. Atkal jāatrod kompromiss starp anatomiskiem un mehāniskiem principiem.

Izlasiet arī mūsu tēmu: Koordinācijas apmācība

Pretrunas princips

Paskaidrojums

Pretdarbības princips kā viens no biomehāniskajiem principiem ir balstīts uz Ņūtona trešo pretrunas likumu.
Tajā teikts, ka radies spēks vienmēr rada tāda paša lieluma pretēju spēku pretējā virzienā. Zemes masas dēļ spēki, kas tiek pārnesti uz zemi, var tikt atstāti novārtā.
Ejot, labā pēda un kreisā roka vienlaikus tiek izvirzīta uz priekšu, jo cilvēki nevar nodot spēkus uz zemi horizontālā stāvoklī. Kaut ko līdzīgu var novērot tāllēkšanā. Paceļot ķermeņa augšdaļu uz priekšu, sportists vienlaikus paceļ apakšējās ekstremitātes un tādējādi iegūst priekšrocības lēkājot distanci. Citi piemēri ir perforators handbolā vai priekšplānā teniss. Rotācijas atsitiena princips ir balstīts uz šo principu. Kā piemēru iedomājieties stāvam nogāzes priekšā. Ja ķermeņa augšdaļa ir atbalstīta, rokas sāk riņķot uz priekšu, lai ģenerētu impulsu ķermeņa augšdaļai. Tā kā ieroču masa ir mazāka nekā ķermeņa augšdaļas, tie jādara ātru apļu veidā.

Impulsa saglabāšanas princips

Lai izskaidrotu šo principu, mēs analizējam kupenu ar taisnu un izliektu pozu. Asu, ap kuru vingrotājs lec rumbas, sauc par ķermeņa platuma asi. Kad ķermenis ir izstiepts, no šīs rotācijas ass atrodas liela ķermeņa masa. Tas palēnina pagrieziena kustību (leņķisko ātrumu), un riteni ir grūti izpildīt. Ja ķermeņa daļas uz rotācijas asi novirza ar rāpošanu, leņķiskais ātrums palielinās, un rumpja izpildīšana tiek vienkāršota. Tas pats princips attiecas uz piruetām daiļslidošanā. Šajā gadījumā rotācijas ass ir ķermeņa gareniskā ass. Kad rokas un kājas tuvojas šai rotācijas asij, griešanās ātrums palielinās.

Jums varētu būt interesē arī šī tēma: Motora mācīšanās

Biomehāniskie principi atsevišķās disciplīnās

Biomehāniskie principi augstlēkšanā

Augstā lēciena laikā individuālās kustību secības var harmonizēt ar biomehāniskajiem principiem.
Optimālā paātrinājuma ceļa principu atkal var atrast pieejā, kurai jāvirzās uz priekšu, lai sasniegtu optimālu lēciena punktu. Svarīga loma ir arī atsevišķu impulsu laika koordinācijas principam. Blīvēšanas solis ir ārkārtīgi svarīgs, un tas nosaka trajektoriju pēc lēciena. Šeit svarīga loma ir impulsa pārnešanas un sākotnējā spēka principiem. Tie nodrošina, ka sportists dod optimālu jaudu, lecot uz zemes, un ņem impulsu no sagatavošanās brīža.

Šķērsojot šķērsstieni, notiek rotācija, kas ir radīta pretdarbības un rotācijas spēka principa dēļ. Lēkājot, ķermenis tiek pagriezts uz sāniem pāri stienim un pēc tam aizķēries aizmugurē.

Līdzīgas tēmas:

• Ātruma jauda
• Maksimālā izturība

Biomehāniskie principi vingrošanā

Vairāki biomehāniski principi stājas spēkā arī vingrošanā un vingrošanas vingrinājumos. Īpaša nozīme ir pagrieziena kustībām un šūpolēm. Tie ievēro optimālā paātrinājuma ceļa principus.Vingrošanā bieži tiek veiktas arī dažādas lēkmes. Šeit mēs atrodam maksimālā sākotnējā spēka principu, kā arī optimālā paātrinājuma ceļa principu. Visbeidzot, atsevišķās apakškustības jāapvieno plūstošā secībā, kas atbilst apakšimpulsu koordinācijas principam.

Biomehāniskie principi badmintonā

Principus var piemērot arī tad, kad tiek pasniegts badmintons. Kustība atpakaļ virzienā notiek pēc optimālā paātrinājuma ceļa principa un sākotnējā spēka principa. Svarīgs ir impulsa saglabāšanas princips, lai impulsu varētu pārnest arī uz bumbu. Šeit palīdz arī atsevišķu impulsu īslaicīgas koordinācijas princips. Kad trieciens ir pabeigts, kustība tiek pārtverta, izmantojot pretspēka un rotācijas spēka principu.

Biomehāniskie principi tenisā

Tenisa pasniegšana ir ļoti līdzīga badmintona pasniegšanai. Daudzi no biomehāniskajiem principiem bloķējas un tādējādi nodrošina optimālu kustības izpildi. Tenisā īpaši svarīgi pievērst uzmanību optimālām kustību sekvencēm, jo ​​spēles ātruma dēļ kļūdas var maksāt daudz enerģijas. Tādēļ šie principi ir ļoti svarīgi apmācībā un var atšķirt uzvaru un zaudējumu konkurencē.

Lasiet vairāk par tēmu: teniss

Biomehāniskie principi sprintā

Sprints galvenokārt ir par sākotnējā spēka principiem, optimālo paātrinājuma ceļu, atsevišķu impulsu koordināciju laikā un impulsu saglabāšanas principu. Pretrunas un rotācijas principa princips šeit gandrīz netiek izmantots.
Sākumam jābūt spēcīgam un mērķtiecīgam. Kāju kustību secība ir jāievēro pēc iespējas optimālākā frekvencē un soļa garumā līdz mērķim.
Šis piemērs labi parāda, cik svarīgi biomehāniskiem principiem var būt kustība.

Biomehāniskie principi peldēšanā

Peldēšanā biomehāniskos principus var dažādi piemērot dažādiem peldēšanas stiliem.
Šeit tiek parādīts krūtis piemērs, jo tas ir vispopulārākais peldēšanas veids. Atsevišķu impulsu laika koordinācijas princips atbilst roku un kāju cikliskai kustībai ar vienlaicīgu elpošanu (Dodieties virs un zem ūdens).
Impulsu pārvades princips atspoguļojas tajā, ka labi peldētāji var iemācīties šūpoles no individuāliem gājieniem (Krosa un streiks ar kāju) un izmantojiet dzinēju nākamajam vilcienam.

Varat arī izlasīt mūsu tēmu: Peldēšanas fizika

Biomehāniskie principi tāllēkšanā

Tāllēkšana ir līdzīga augstlēkšanai. Pieejas veids ir atšķirīgs. Tas nav izkārtots izliekumā kā augstlēkšanā, bet gan lineāri uz lēciena bedres. Šeit liela loma ir optimālā paātrinājuma ceļa principam. Turklāt tiek izmantots impulsa pārvades princips, kā arī sākotnējā spēka princips, bez kura starts pat nebūtu iespējams.

Gatavošanās beigās džemperis veic blīvēšanas soli un izmanto pretdarbības un impulsa pārvades principu un iespiež sevi trajektorijā lēciena bedres virzienā. Lidojuma laikā džemperis met kājas un rokas uz priekšu, izmantojot impulsa pārvades principu, lai lidotu vēl tālāk.

Biomehāniskie principi šāvienā

Nošautajā spēlē lomu dažādiem biomehāniskajiem principiem. Lai sasniegtu lielu attālumu spiežot, ir svarīgi pēc iespējas vairāk spēka nodot bumbiņai, lai sasniegtu lielu mešanas ātrumu. Mēs to saucam par maksimālā sākotnējā spēka principu. Lielāks buksēšanas ātrums tiek sasniegts arī ar aizmuguri un tādējādi pagarinot paātrinājuma ceļu. Tas ir optimālā paātrinājuma ceļa princips. Visbeidzot, ir svarīgi optimāli koordinēt kustības daļējās fāzes izpildītajā šāvienā; piemēram, netīrai pārejai ir negatīva ietekme uz gājiena attālumu. Mēs to zinām kā daļēju impulsu koordinācijas principu.

Biomehāniskie principi volejbolā

Volejbols ir dinamisks sporta veids ar visdažādākajiem elementiem, ieskaitot trāpīšanas, lēkšanas un skriešanas elementus. Principā visus biomehāniskos principus var atrast volejbolā. Sākotnējā spēka princips un optimālais paātrinājuma ceļš ir atrodams, piemēram, kalpojot. Daļēju impulsu koordinācijas princips nosaka, piemēram, tīru lēcienu un tīru triecienu ar smaka bumbiņu. Bumbas trieciens rada atsitienu no rokām ar pretspēles principu. Caurlaišanas spēlē tiek izmantots impulsa pārvades princips.

Biomehāniskie principi šķēršļos

Biomehāniskajiem principiem ir liela nozīme arī šķēršļos. Maksimālā sākotnējā spēka princips apraksta, piemēram, atspiešanos šķēršļa priekšā, kas palielina lēciena augstumu. Lai optimizētu šķēršļa sākšanos, tiek izmantots optimālā paātrinājuma ceļa princips, liela loma ir svara maiņai un spēka efektam, velkot nost bloku. Daļējās šķēršļu kustības ir optimāli jāsaskaņo, lai garantētu panākumus. Tas notiek pēc daļēju impulsu optimālas koordinācijas principa. Pretuzbrukšanas princips tiek ieviests, tiklīdz skrējējs pēc lēkšanas atkal nolaižas uz kājas un līdzsvars tiek saglabāts, izstiepjot ķermeņa augšdaļu.